Pracował jako handlarz sprzedający drobne artykuły na targu lub na ulicy, by opłacić czesne na studiach na wydziale dramatu i mowy na Katolickim Uniwersytecie Ameryki w północno-wschodniej części Waszyngtonu. W 1949 ukończył studia.
W 1950 zadebiutował w telewizji jako klaun w programie CBS The Big Top. W 1959 McMahon został zatrudniony jako spiker w programie ABC Who Do You Trust?, dziennym quizie prowadzonym przez Johnny’ego Carsona. Kiedy Carson zastąpił Jacka Paara w programie NBC Tonight Show, zabrał ze sobą McMahona; obaj pozostali z Tonight aż do przejścia na emeryturę Carsona w 1992. Sam MacMahon kontynuował występy komercyjne w wielu produkcjach telewizyjnych, w tym The Music Man. W 1966 zastąpił Alana Kinga i występował na Broadwayu jako dr Jack Kingsley w spektaklu The Impossible Years. Grał proste role drugoplanowe w takich filmach jak dramat sensacyjny Larry’ego Peerce’a Incydent (The Incident, 1967) z Martinem Sheenem czy blaxploitacyjny dramat kryminalny Slaughter’s Big Rip-Off (1973) z Jimem Brownem. W 1983 zdobył Złotą Malinę dla najgorszego drugoplanowego aktora za rolę Pana Gillespie w kontrowersyjnej ekranizacji powieści Jamesa M. Caina Motyl (Butterfly, 1982) u boku Pii Zadory, Stacy’ego Keacha i Orsona Wellesa. Był gospodarzem popularnego telewizyjnego konkursu talentów.