Osmanlı sultanlarının yirmi dokuzuncusu, İslam halifelerinin doksan dördüncüsüdür. Babası birinci Abdülhamid Handır. İstanbul'da 1779'da doğdu. Şehzadeliğinde yüksek din ve fen bilgileri öğretilerek yetiştirildi.

Amcası Sultan Selim Hanın ıslahat fikirlerine karşı çıkan bazı devlet adamları yeniçerileri tahrik ettiler. Neticede Kabakçı Mustafa'nın sevk ve idaresinde ayaklanan yamaklar Selim Hanı tahttan indirerek Şehzade Mustafa'yı sultan ilan ettiler. (1807)

Devlet idaresini ele geçiren asiler, Nizam-ı cedid kuvvetlerini dağıttılar. İsyanın teşvikçisi Köse Musa paşa, Sultan Selim taraftarlarını birer birer ortadan kaldırdı. İstanbul'daki isyan, Rus cephesinde ordunun disiplinini de bozdu. Orduda bulunan Selim Han taraftarları Ruscuk ayanı Alemdar Mustafa paşanın yanına sığındılar. Bu hadiseler üzerine Mustafa Han, sadrazam Hilmi paşayı azlederek yerine Çelebi Mustafa paşayı sadarete getirdi. Osmanlı ordusundaki bu karışıklıktan faydalanan Ruslar, Eflak ve Boğdan'da bazı kaleleri ele geçirdiler. Ancak bu sırada Fransa imparatoru Napoleon karşısında zor durumda kalmaları barış istemelerine sebep oldu. Rusya'nın Eflak, Boğdan ve diğer zaptettiği yerleri tahliye ederek çekilmesi şartıyla 20 Ağustos 1807 de mütareke imzalandı.

Dördüncü Mustafa Han, Rusya ile yapılan mütarekeden sonra İstanbul'da asayişi sağlayabilmek için harekete geçti. Bu sırada asiler işi çığırından çıkararak halkın mallarını yağmalamaya, yeniçeriler de her işe karışmaya başlamışlardı. Mustafa Han, öncelikle asilerin bir kısmını çeşitli bahane ve vazifelerle saraydan uzaklaştırdı. Ancak, zorbaları tamamen sindirebilmek için büyük bir güce ihtiyacı vardı. Bunun için Alemdar Mustafa paşanın İstanbul'a gelmesini istedi. Kendisine sadık 16 bin kişilik kuvvetle harekete geçen Alemdar, öncelikle Boğaz nazırlığı yapmakta olan Kabakçı Mustafa'yı öldürttü. Kabakçı'nın öldürülmesi saray erkanı ve yeniçeriler arasında büyük telaşa sebep oldu. Daha sonra İstanbul'a giren Alemdar, zorbaları ortadan kaldırmaya ve fesatçıları sürmeye başladı.

Bu sırada Alemdar'ın taraftarları Sultan Selim Hanı tekrar tahta çıkarmaları için tahrike başladılar. Onun bu niyetini sezen sadrazam Çelebi Mustafa paşa kendisinden İstanbul'u terk etmesini istedi. Alemdar Mustafa paşa da bunun üzerine 28 Temmuz günü on beş bin kişiden fazla askeriyle Bab-ı âliyi bastı. Sadrazamdan mührünü aldı. Ancak Üçüncü Selim'in yeniden tahta çıkması halinde kendilerini öldürteceğinden korkan asiler ve bazı devlet adamları padişahtan Üçüncü Selim ve şehzade Mahmud'un öldürülmeleri için ferman çıkarttırdılar. Nitekim zorla saraya giren Alemdar, Selim Hanın hançer darbeleriyle şehid edilmiş cesediyle karşılaştı. Hizmetkârlarının yardımı ile hayatını kurtaran Şehzade Mahmud'u padişah ilan etti. (28 Temmuz 1808) Mustafa Han ise Topkapı Sarayına yerleştirildi.

Dördüncü Mustafa Han, 14/15 Kasım gecesi meydana gelen Alemdar Mustafa paşa Vak'ası sırasında yeniçerilerin saraya saldırmaları ve kendisini tekrar başa geçirmeye teşebbüs etmeleri üzerine İkinci Mahmud Han taraftarlarınca öldürüldü. (1808)

Mustafa Han, zeki ve tedbirli olmasına rağmen Üçüncü Selim Hanın tahttan indirilmesi neticesinde tahta çıkarılmış olmasından dolayı isyancıların elinde kaldı. Yeniçerilerin tamamının zorba bir güruh haline gelmeleri sebebiyle eşkıyayı bertaraf edecek bir kuvveti yanında bulunamadı. Bu sebeple onların isteklerine boyun eğmek zorunda kaldı. Daha sonra asileri sindirmek üzere çağırdığı Alemdar Mustafa paşanın Selim Hanı tekrar tahta geçirme teşebbüsü Mustafa Hanın aleyhte hareketine yol açtı. İkinci Mahmud Hanın saltanatı döneminden ve ıslahatlarından memnun olmayan bazı devlet adamları, yeniçerileri tahrik etmek suretiyle kendilerine yakın gördükleri Dördüncü Mustafa'yı tekrar tahta geçirmek üzere harekete geçtiler. Bu durum neticede Mustafa Hanın öldürülmesine yol açtı. Mustafa Hanın cenazesi merasimle kaldırılarak, Bahçe Kapısında babası Birinci Abdülhamid'in türbesine defnedildi. Saltanat müddeti bir sene iki ay olup, vefat ettiğinde otuz yaşında idi.