Max von Thielmann studerte jus og gikk inn i det prøyssiske justisvesen. Han ble i 1871 attaché ved den tyske ambassade i St. Petersburg, og reiste fra 1871 til 1872 i Kaukasus og Persia. I perioden 1873 til 1875 var han legasjonssekretær i København, Bern og St. Petersburg. Fra 1875 til 1878 arbeidet han i Washington, og reiste over hele Amerika. Han ble i 1879 legasjonssekretær i Brussel, i 1880 ambassaderåd i Paris, fra 1883 samme stilling i Konstantinopel, i 1886 generalkonsul i Sofia, 1888 sendemann i Darmstadt og 1890 i Hamburg. Han arbeidet mellom 1893 og 1894 med avslutningen av handelsavtalen med Russland, ble i 1894 sendemann i München og i 1895 ambassadør i Washington.