司马楚之，字德秀，晋宣帝司马懿之弟太常司马馗的八世孙。父荣期，司马德宗政权的梁、益二州刺史，被其参军杨承祖所杀。楚之当时十七岁，送父丧回丹杨。正逢刘裕诛杀司马氏家族，叔父宣期、兄贞之都被杀害。司马楚之混在众和尚中渡江。从历阳西入义阳、竟陵蛮人当中。等到堂祖荆州刺史司马休之被刘裕打败，他又逃亡于汝、颍之间。
司马楚之少有英气，能够折节待人。与司马顺明、司马道恭等聚集力量。等到刘裕自立为帝，司马楚之计划报复，收集士卒据守长社，投奔他的有一万多人。刘裕深为害怕，派刺客沐谦加害楚之。楚之待沐谦很好。沐谦晚上谎称有病，知道他一定会来探望，便想乘机杀了他。楚之听说沐谦病了，果然亲自携带汤药前往慰问。沐谦被他深深感动了，于是从席子底下拿出匕首，以实相告：“将军您深为刘裕所害怕，愿你不要轻率从事，以保全性命为先。”司马楚之叹气说：“如真像你所说的那样，我虽有所防，也恐怕会有闪失。”沐谦于是委身侍奉司马楚之。司马楚之的推诚信物，得士之心的行为，大致都是这样。
太宗末年，山阳公奚斤攻打黄河以南，司马楚之派使者请求归降。上表说：“长江、淮河以北的百姓听说王师南来，无不欢欣鼓舞，思求归顺。而迫于寇逆压境，无法自行前来。为臣顺民之心，请求统领慕义之兵作为皇魏前驱。而今，臣等都是白衣无官之人，无法使人信服。如若蒙赐偏裨将领的名号，假借王威以倡义举，则这里士众无不响应。”于是朝廷给予他使持节、征南将军、荆州刺史的官职。奚斤平定黄河以南之后，把司马楚之所率户民分别安置在汝南、南阳、南顿、新蔡四郡，以加强豫州。
世祖初年，楚之送妻子迁居到邺城，不久奉召入朝。当时南疆众将表奏刘义隆想侵犯边境，朝廷命司马楚之为使持节、安南大将军，封琅笽王，屯军颍川以迎战敌军。他的长史临邑子步还上表说：“司马楚之渡河，百姓思旧，义众云集，汝、颍以南，望风翕然归心，回首革面。这实在是陛下应天顺人，圣德广被的结果啊。”世祖看完大为高兴，下诏慰劳勉励，赐给司马楚之前后几部鼓吹。
刘义隆部将到彦之溯黄河西上，列兵据守黄河南岸，一直到潼关。等到到彦之等退走之后，司马楚之在长社打败他的一路军队。又与冠军将军安颉一起攻打滑台，攻克滑台，擒获刘义隆将朱修之、李元德以及东郡太守申谟，俘敌一万多人。司马楚之上疏说：“臣奉命南伐，受任一方，而智力短浅，忠诚无法报效，所以日夜忧心忡忡，忘寝废食。臣屡次派人到荆扬，不断陈说宣扬天朝盛化之美，大家无不欣承圣德，倾首北望。而刘义隆兄弟知道人情动摇，派为臣的私人仇敌顺任司州刺史，统领淮北七郡，代替垣苗守据悬瓠。从巩、洛、滑台败散以来，刘义隆以其败北为耻，对将领多加罪罚。到彦之削除爵位，成为一般士兵，在寿春杀了姚纵夫，在彭城斩了竺灵秀，王休元称病不出，檀道济斥出放逐。凡在他身边的人，都心怀疑虑。民怨臣猜，就是敌人今天的情况。臣听说平灭寇逆，必须乘胜追击，建功立勋，也应在敌人离散混乱之时。臣思陛下圣德广布，道播四海，神旗所指，无不摧服，仍未宾服称臣的，只有一个刘义隆而已。今天，天网远举，万方仰德。应当扫清东南，统一海内，使和煦之风，被盖江、汉。”魏世祖觉得兵马劳顿已久，没有听从他的意见。以散骑常侍召还司马楚之。
司马楚之跟从皇驾征讨凉州，因功被赐给隶户一百。刘义隆派将裴方明、胡崇之侵犯仇池。朝廷以司马楚之为假节，与淮阳公皮豹子等督领关中诸军从散关西进，赶走裴方明，捉住胡崇之，平定仇池而还。
皇帝车驾讨伐柔然，命司马楚之与济阴公卢中山等人督运粮草以供应大军。当时镇北将军封沓逃入柔然，劝说柔然攻击司马楚之以断粮道。柔然便派探子进入楚之军中，割下驴耳而去。有人报告说驴耳没了，众将领无人知道这是怎么回事。楚之说：“一定是敌人探子割去作为凭证，敌人快来了。”他立即派人砍柳为城，灌上水让其结冰，城刚修起，敌人便到了。冰坚城固，无法攻打，敌人只好走散。世祖听说大为赞赏。
不久朝廷拜司马楚之为假节、侍中、镇西大将军、开府仪同三司、云中镇大将、朔州刺史，王爵仍旧。在边疆二十多年，司马楚之以清俭著称。和平五年(464)去世，时年七十五岁。高宗很痛惜，追赠他为都督梁、益、秦、宁四州诸军事、征南大将军、领护西戎校尉、扬州刺史，谥称贞王。陪葬金陵。