毛纪自幼苦读经书，学问精深、文笔优美。自入仕以来，一直身在皇帝左右，肩负启沃训导皇帝的重任，深得宪宗与武宗赏识。他明习朝中典故，为人简重端庄、忠厚老成、不苟言笑，时人称为朝中长者。正德五年之前，他只是大学士，没有实际职务。正德五年后，担负实职，为国家政治安定做出了很大贡献。

　　毛纪与杨一清等人在十分困难的情况下力扶危局，方免天下大乱。正德十年（1515年）乌斯藏（今西藏）入贡，来使对武宗说，乌斯藏有活佛，能预知人祸福。武宗最迷信佛教，听说后很高兴，拨出白银100余万两，命太监率锦衣卫130人、卫卒数千人前往迎接。毛纪等人坚决反对，纷纷上书劝阻。毛纪疏中指出：京师到乌斯藏两万余里，公私烦费，不可胜计。且四川近年灾乱，流寇蜂起，若再加骚扰，必将酿成大乱。武宗听不进大臣的反对意见，毛纪再三上疏，苦苦剖陈，终于阻止了迎佛。

正德十二年（1517年），毛纪升为东阁大学士，参预机务，与杨廷和、蒋冕等人共赞大计。当年，江西发生了宗室宁王的叛乱，很快被平定。但武宗认为平得太快，没意思。他要炫耀他的英武，坚持要御驾亲征，释放宁王，然后自己亲手擒获他。杨廷和、毛纪切谏无效。武宗自称大将军朱寿，率军南下。当时，明朝的北部边境一直不安宁，蒙古铁骑时常入侵，武宗的南巡，给蒙古人制造了极好的机会。毛纪受命留守京师，责任重大。他调兵遣将，增强北方兵力，加强京师防备，保护了京师的安全。武宗回来后，晋封他为少保、户部尚书、武英殿大学士。

　　1521年，武宗暴病而死。武宗无子，皇位由谁来继承成了大问题。毛纪、杨廷和等人奏请太后，商定从湖北安陆迎武宗叔叔的儿子朱厚?继皇帝位，是为世宗嘉靖皇帝。世宗即位后，叙定策立之功，加毛纪伯爵，毛纪辞免。

　　世宗的即位，带来一场很大的政治风暴，即明朝历史上有名的“大礼议”。世宗要追封亲生父母为帝，但按封建时代纲常伦理，世宗应作为武宗的亲弟弟、孝宗的嗣子，称伯父孝宗为皇考，称亲生父母为皇叔父、母。世宗不同意按老规矩办，坚持追封亲生父母为帝后，入祭奉先殿。这在朝野上下引起了很大争论。毛纪、杨廷和主张追尊世宗亲生父母，但称号前必须冠以“本生”二字，以区别于孝宗，神主不入奉先殿。

当时，有几个新科进士见有机可乘，起来策动支持世宗，使局面变得很复杂。世宗见有人支持，便强硬地坚持自己的主张。他多次召见杨廷和，要求去掉其父母称号前的“本生”二字，入祀奉先殿。杨廷和以人伦大节为理由坚执不从，世宗因此免掉了他的职务，毛纪升为首辅。毛纪与杨廷和意见相同，世宗一气之下，不管廷臣反对与否，断然宣布去掉“本生”二字，称孝宗为皇伯考。此令一下，有130多个大臣去午门跪争。世宗大发雷霆，全部关进锦衣卫，次日逐个廷杖，当场打死16人。毛纪等内阁辅臣请求宽恕这些大臣，世宗将他大骂一顿，说他“要结朋党，背君报私。”毛纪上疏自明，并请求致仕、归里。世宗正在气头上，答应了他的请求，许他休致归田。