Lise öğrenimini TED Ankara Koleji, Nişantaşı Anadolu Lisesi ve Özel Tercüman Lisesi'nde tamamladı. 1996'da Boğaziçi Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler bölümü'nden mezun oldu.

Boğaziçi Üniversitesi'ndeki Atatürk Enstitüsü'nde Kürt Sorununun Kökeni konulu master tezi hazırladı. 2006 yılında bu tezi genişleterek Kürt Sorununu Yeniden Düşünmek: Yanlış Giden Neydi? Bundan Sonra Nereye? adında bir kitap çıkardı.Bu kitabından dolayı pek çok yazardan olumlu tepkiler aldı.

Bir dönem ABD'de Akıllı tasarım teorisi (İngilizce: Intelligent design) hareketinin öncülüğünü yürüten Discovery Institute adlı kuruluşta din ve bilim ilişkisi üzerine çalışmalar yaptı. 2005 yılında Kansas Eyaleti Eğitim Bakanlığı'nda eğitim müfredatı değişikliği tasarısı konusunda bilirkişi olarak dinlendi.

Türkiye, İslam dünyası, İslam ve modernite; Kürt sorunu; bilim, din ve ateizm; din, devlet ve laiklik gibi konularda yazılar yazan Akyol'un İngilizce makaleleri, The Washington Post, The Wall Street Journal, International Herald Tribune gibi gazete ve dergilerinde yayınlanmaktadır. Turkish Daily News gazetesi editörlüğü de yapan Akyol'un çeşitli konular üzerine kaleme aldığı Türkçe makaleleri Radikal, Referans ve Zaman gibi gazetelerde yayınlanmıştır.

14.06.2014 tarihinde Star gazetesi ile yollarını ayıran Mustafa Akyol, Hürriyet Daily News gazetesinde köşe yazarlığı yapmaya devam etmekte, ayrıca Fatih Üniversitesi'nde ders vermektedir. Gazeteci yazar Taha Akyol'un oğludur.