محمدرضا باطنی در پانزدهم دی ماه سال ۱۳۱۳ در اصفهان در خانواده‌ای فقیر به دنیا آمد. تحصیلات ابتدایی را در اصفهان گذراند. در ۱۲ ساگی به علت بیماری سخت پدر و تنگدستی خانواده مجبور به ترک تحصیل شد و به پادوئی در بازار اصفهان پرداخت. به مدت ۵ سال در دهات برخوار اصفهان معلم بود و هم‌زمان بدون حضور در کلاس درس هم می‌خواند و در نهایت در بیست و سه سالگی توانست دیپلم ادبی خود را بگیرد. از خدمت سربازی معاف شد و توانست وارد دانشسرای عالی شود و در نهایت در سال ۱۳۳۹ از دانشسرایِ عالی در رشته زبان و ادبیات انگلیسی فارغ‌التحصیل شد.
انگلستان
به علت این که در طول دوران تحصیل شاگرد اول بود برای ادامه تحصیل به خارج از کشور اعزام شد و به این ترتیب در سال ۱۳۴۰ به انگلستان رفت و از دانشگاه لیدز فوق لیسانس زبان‌شناسی گرفت. سپس در لندن با پروفسور مایکل هالیدی بر روی نحو زبان فارسی بر اساس نظریه زبانی او برای دوره دکتری کار کرد. در سال ۱۳۴۵ برای مدت کوتاهی به ایران آمد. به علت نوشتن مقالات اعتراضی و معاشرتهایی که با اعضای کنفدراسیون دانشجویان داشت به محض ورود در همان فرودگاه مهرآباد بازداشت شد و تحت بازجویی قرار گرفت. به علت عدم تمدید بورس و تهدید ساواک امکان بازگشت پیدا نکرد و تحصیل او در انگلستان نیمه تمام ماند.
چندی بعد همان رساله‌ای را که قرار بود در لندن از آن دفاع کند، با جرح و تعدیل‌هایی به فارسی برگرداند و با عنوان «توصیف ساختمان دستوری زبان فارسی» در دورهٔ تازه تأسیس دکتری زبان‌شناسی دانشگاه تهران از آن دفاع کرد و در خرداد ماه ۱۳۴۶ موفق به دریافت درجهٔ دکتری زبان‌شناسی همگانی و زبان‌های باستانی شد.
دانشگاه تهران
او که هنوز در استخدام دانشسرای عالی (دانشگاه تربیت معلم بعدی) بود، در این زمان بهتر دید خود را به دانشگاه تهران که تازه رشته زبان‌شناسی دایر کرده بود منتقل کند. در این زمان دکتر محمد مقدم رئیس دپارتمان زبان‌شناسی دانشگاه بود و هم او بود که زمینه انتقال دکتر باطنی را به دانشگاه تهران فراهم کرد. به این ترتیب او در مهرماه ۱۳۴۶ با عنوان استادیار زبان‌شناسی در گروه زبان‌شناسی دانشگاه تهران آغاز به کار کرد. در زمان ریاست دکتر عالیخانی بر دانشگاه تهران یک سال به عنوان مأمور خدمت، ریاست ادارهً آموزش دانشسرای عالی را عهده‌دار شد ولی تصدی چنین شغلی در دانشگاه تهران به علت اعتراض‌هایی که به قانون‌گرایی او می‌شد، برایش دردسر ساز شد و او مجبور شد دوباره به عرصه تدریس بازگردد.
دکتر باطنی چند سال بعد در فرصت مطالعاتی در خارج از کشور به سر برد، یک سالی را در فرانسه بود و سپس راهی دانشگاه برکلی شد. پس از چند سال فرصت مطالعاتی در سال ۱۳۵۸ به ایران بازگشت، و در زمانی که اداره امور دانشگاه و دانشکده‌ها به‌صورت شورایی درآمده بود، او نیز به عنوان نماینده انتخابی استادان عضو شورای سرپرستی دانشکده ادبیات شد.
بازنشستگی اجباری
پس از وقوع انقلاب فرهنگی دانشگاه تعطیل شد و محمدرضا باطنی از اولین استادانی بود که به بازنشستگی اجباری تن درداد. پس از درگیری لفظی که در خصوص رابطه انقلاب و فرهنگ بااعضای ستاد انقلاب فرهنگی (جلال‎الدین فارسی، عبدالکریم سروش، شمس آل احمد)در جلسه‌ای در دانشکده حقوق داشت به اجبار بازنشسته شد. خود وی در این خصوص می‌گوید:
خلاصه هم به خودم گفتند و هم برایم پیغام گذاشتند که یا تقاضای بازنشستگی می‎کنی و یا از دانشگاه بیرونت می‎کنیم. من هم تقاضای بازنشستگی کردم و آمدم خانه. بازنشستگی من در شهریور ۱۳۶۰ بود و آن موقع من ۴۷ سال داشتم.
همکاری با مطبوعات _ محمدرضا باطنی از همان سال‌های تدریس دانشگاهی، همکاری با مطبوعات را با نگارش مقاله‌هایی پیرامون مسائل اجتماعی و فرهنگی آغاز کرد. نخستین مقاله‌ای که برای روزنامه‌ها نوشت یک مبحث اجتماعی و دربارهٔ عدم اعتماد بود که در روزنامه آیندگان به چاپ رسید. پس از انقلاب هم ابتدا با ماهنامه آدینه و سپس دنیای سخن همکاری کرد و مقالاتی نیز در چند نشریه دیگر از او به چاپ رسید؛ مقالات تأثیرگذاری که مسیر پاره‌ای حرکات فرهنگی را تغییر داد. مثال بارز آن نقدی بود که در مجله آدینه بر کتاب «غلط ننویسیم» ابوالحسن نجفی با عنوان «اجازه بدهید غلط بنویسیم» نوشت، یا مطلبی با عنوان «کتاب سالی که ضربه فنی شد» دربارهٔ کتاب آموزش عربی آذرتاش آذرنوش که بنابه ملاحظاتی از دور انتخاب کتاب سال کنار گذاشته شده بود. هم‌چنین می‌توان به مقالهٔ جنجال‌برانگیز وی تحتِ عنوانِ «فارسی زبانی عقیم» اشاره کرد.
فرهنگ معاصر
در سال ۱۳۶۴ با تقاضای مؤسسه فرهنگ معاصر شروع به تألیف یک فرهنگ دوزبانه انگلیسی-فارسی کرد. پس از ۷ سال کار در اردیبهشت ۱۳۷۲ ابن فرهنگ به بازار عرضه شد. از آن پس باطنی به همکاری خویش با مؤسسه فرهنگ معاصر ادامه داده و حاصل این همکاری تألیف و تدوین طرح‌های گوناگون فرهنگ‌نویسی است.