او عضو مجمع روحانیون مبارز از سال ۱۳۶۶ تاکنون، سرپرست مؤسسه اطلاعات از سال ۱۳۵۹ و نماینده شش دوره ابتدایی مجلس شورای اسلامی از ابتدا تا سال ۱۳۸۳ بوده است.
حجت‌الاسلام سید محمود دعایی یکی از همراهان امام خمینی (ره) در دوران اقامت وی در شهر نجف بود.
وی که بین سال‌های ۱۳۵۷ تا ۱۳۵۹ سفیر ایران در عراق بود، عصر امروز در بیمارستان درگذشت.
مراسم تشییع حجت الاسلام سید محمود دعایی فردا ۱۶ خرداد ساعت ۹ صبح از حسینیه جماران به سوی حرم مطهر بنیانگذار جمهوری اسلامی برگزار خواهد شد.