ธิติ มหาโยธารักษ์ เกิดที่กรุงเทพมหานคร ต่อมาได้ย้ายไปอาศัยอยู่ที่จังหวัดขอนแก่น[1] จบการศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายที่โรงเรียนขอนแก่นวิเทศศึกษา ปัจจุบันจบการศึกษาจากคณะนิเทศศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพ

ธิติเข้าสู่วงการบันเทิงจากการเข้ารอบเป็นคนที่ 3 ในการคัดเลือก 12 คนสุดท้าย Hormones The Next Gen จนได้เข้ามาเป็น 1 ใน 5 นักแสดงหน้าใหม่ที่ได้ร่วมเล่น ฮอร์โมนส์ วัยว้าวุ่น ซีซั่น 2 เหตุที่เข้าสมัครเพราะชื่นชอบซีรีส์ ฮอร์โมนส์ วัยว้าวุ่น จึงมาลงสมัครด้วยตัวเอง[2] ซึ่งหลังจากซีรีส์ออกอากาศไปได้สักระยะหนึ่ง ก็เริ่มเป็นที่รู้จักมากในหมู่วัยรุ่น ต่อมาธิติได้รับโอกาสจากจีทีเอช แสดงซีรีส์แนวสยองขวัญเรื่อง เพื่อนเฮี้ยน..โรงเรียนหลอน รับบทเป็น "เน" ในตอนที่ 4 "สายไม่ได้รับ (เชิญ)" ออกอากาศทางช่องจีทีเอชออนแอร์

ในปี 2558 ธิติมีภาพยนตร์เรื่องแรก เมย์ไหน..ไฟแรงเฟร่อ แสดงคู่กับ สุทัตตา อุดมศิลป์ โดยรับบทบาท ป๋อง ที่ทำให้เขาได้รับรางวัลไบโอสโคป สาขาการแสดงแห่งปี และได้รับคำวิจารณ์ว่า "สามารถถ่ายทอดมิติตัวละครที่มีชีวิตชีวา และไม่ลืมใส่ความเป็นมนุษย์ลงในเนื้อหาแบบการ์ตูนได้เป็นอย่างดี"[3]

ในปี 2560 ธิติได้มีผลงานในต่างประเทศเป็นครั้งแรก ในละครเรื่อง กะตะ โนะ คุนิ คะระ แสดงคู่กับ โมะเนะ คิมิชิไรชิ เป็นละครตอนเดียวจบ ออกอากาศทางเอ็นเอชเคบีเอสพรีเนียม และเอ็นเอชเคเวิลด์ นับเป็นละครญี่ปุ่นเรื่องแรกของเขา[4]