لم يأت أحد من المؤرّخين على ذكر سيرة حياة سلطان علي المشهدي، حتّى إنّه لمّا دوّن «الرسالة المنظومة في قواعد الخطّ» لم يذكر شيئا عن نفسه، كان أبوه وأمّه من مشهد، وعاش هو يتيما منذ السابعة من عمره تحت نظر أمّه، ولمّا بلغ العشرين انتسب إلى مدرسة الخطّ، وكان يمضي جلّ نهاره بها، تدرّب على الخطّ في أوّل أمره من دون أستاذ حتّى كان يوم لقي فيه أحد شعراء مشهد وعارفيها وهو «مير مفلسي» فرآه يكتب، فأخذ منه القلم والدواة وخطّ له حروفا مقطّعة ليتدرّب عليها، ومن حينها شغف بالخطّ وسعى إلى تحسينه. وحين وصلت شهرته في خراسان إلى مسامع السلطان حسين بايقرا الجرجاني (873-912) دعاه إلى هراة وأوكل إليه أمر مكتبته، وقد توطّدت العلاقة بينه وبين الوزير العالم الأمير «عليشير النوائي» وصادق الشاعر عبد الرحمن الجامي، وكان من مقرّبي البلاط فكتب له كثيرا من قصائده. ظلّ سلطان علي سنين مرفّها في بلاط السلطان حسين ميرزا، وقد نظر إليه الأمراء والأعيان بعين التقدير وطمحوا إلى مجالسته وتملّك خطوطه. وبموت السلطان حسين بيقرا، انتقلت السلطنة إلى «شاهي بيك أوزبك» في هراة الذي لم يجد منه سلطان علي سوى الإهمال، فرحل إلى مشهد وانزوى فيها، وألّف في سنّ الخامسة والثمانين منظومة في قواعد الخطّ، وقد توفي سنة 926.

عُرف سلطان علي بحسن الصورة، ونقاء السريرة ووفور الفضيلة وجودة الطبع مع شيء من التصوّف والعرفان، ويُروى أنّ أغلب منظوماته جاءت على البديهة، وله آثار شعرية «مثنوي» في قواعد الخطّ أسماها المتأخرون «سراط السطور» ورسالة «المنظوم في علم خطّ النستعليق» ورسالة «مداد الخطوط» وقد طُبعت بالتصوير في روسيا سنة 1376. يلاحظ من آثاره ما هو غثّ وما هو جيّد، إلاّ أنّ الجيّد في أعماله كثير، وقد ساعده حظّه على الشهرة، كطول العمر وكثرة آثاره في الأقطار والقرب من السلطان، وكثرة التلاميذ والأصحاب، وجمال المظهر، وغير هذا كثير. يرى أغلب المؤرّخين أنّ أستاذه هو أظهر التبريزي، ويقول بعضهم (صاحب أوضاع الفنّانين) إنّه كان تلميذ حافظ حاجي بلا واسطة، والذي كان تلميذ أظهر، وقد حمل اسمه العديد من الخطّاطين المعاصرين له، منهم: سلطان علي القائني، وسلطان علي الخوارزمي، وسلطان علي الشيرازي، وسلطان علي الأوبهي، وسلطان علي سبز المشهدي. وقد عاصره الشيخ محمّد الإمامي الهروي وكان يفوقه براعة في النستعليق، إلاّ أنّ الشهرة لم تحالفه كسلطان علي المشهدي، والظاهر أنّه كان يعمل في بلاط السلطان يعقوب والسلطان رستم، وكان حيّا إلى سنة 900. من تلاميذ سلطان علي المشهدي، محمّد خندان وهو من تلاميذه الأوائل، والسلطان محمّد نور.