Născut la 11 noiembrie 1966 în București, Mihnea Motoc este absolvent al Facultății de Drept din cadrul Universității București (1984-1989). Ulterior a urmat studii post-universitare în drept internațional privat la Facultatea de Drept a Universității din Nisa (Franța) (1990-1991) și studii de masterat în drept internațional public și comparat la George Washington University din Washington, DC (SUA) (1991-1992).[2]
După absolvirea studiilor universitare, Mihnea Motoc a lucrat ca procuror stagiar la Procuratura din Bolintin Vale și apoi la Procuratura sectorului I din București (1989-1991). În acea perioadă a fost și președinte al Comisiei de Tineret al Asociației Române de drept Umanitar (1990-1991). La începutul anilor '90 a fost angajat în Ministerul Afacerilor Externe din România. Motoc a lucrat mai mulți ani în diferite posturi din cadrul ministerului: secretar III, diplomat la Departamentul Drepturile Omului și Departamentul Drept Internațional și Tratate (1991-1994), secretar II și director adjunct al Departamentului Drepturile Omului (1994-1996), secretar I și director al Departamentului Uniunea Europeană (1996-1997) și director general, șef al Departamentul pentru Afaceri Europene și Euro-atlantice, având ca atribuții monitorizarea relațiilor României cu UE, NATO, OSCE și alte organizații regionale (1997-1999).
A fost numit ambasador extraordinar și plenipotențiar al României în Regatul Țărilor de Jos și reprezentant permanent pe lângă Organizația pentru Interzicerea Armelor Chimice (OIAC) (1999-2001), îndeplinind pentru o perioadă și funcția de vicepreședinte al Consiliului Executiv al OIAC (2000). Motoc a revenit apoi în centrala Ministerului Afacerilor Externe pe postul de secretar de stat pentru integrare europeană și afaceri multilaterale (2001-2003).
În calitate de secretar de stat, el a îndeplinit și alte atribuții: președintele Autorității Naționale de Securitate (2001 și 2002), Coordonator Național al Pactului de Stabilitate pentru Europa de Sud-Est (2001-2003), președintele Comisiei Interministeriale pentru aderarea României la NATO (2001-2003) și șef al delegației României la negocierile pentru aderarea la NATO (2003).
În anul 2003 Mihnea Motoc a fost trimis ca ambasador extraordinar și plenipotențiar și reprezentant permanent al României pe lângă Organizația Națiunilor Unite, îndeplinind această funcție timp de 5 ani. În această calitate, el a fost în anii 2004-2005 reprezentant al României în Consiliul de Securitate al ONU. Motoc a fost transferat în 2008 ca ambasador extraordinar și plenipotențiar și șef al Reprezentanței Permanente a României pe lângă Uniunea Europeană.
Ulterior, el a fost numit ambasadorul României în Marea Britanie.
Mihnea Motoc este căsătorit cu Iulia Motoc, fost judecător la Curtea Constituțională, în prezent judecător la Curtea Europeană a Drepturilor Omului, cei doi având un fiu.
