Prof. Dr. Matthias von Schwanenflügel absolvierte ein Jurastudium mit dem Assessorexamen an der Universität Bremen. Im Anschluss war er von 1988 bis 1991 als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bremen tätig und promovierte 1991 zum Dr. jur.
Im Jahr 1990 arbeitete er in der Generaldirektion Umwelt der Kommission der EU.
1991 begann er seine Arbeit im Bundesministerium für Gesundheit in verschiedenen Abteilungen und im Leitungsbereichen. Unter anderem war er als persönlicher Referent der parlamentarischen Staatssekretärin, als Referatsleiter Medizinprodukterecht, Beauftragter für die neuen Länder und als stellvertretender Leiter des Ministerbüros bzw. Leitungsstabes tätig. Während seiner Zeit im Gesundheitsministerium war er zudem zwischen 2005 und 2010 Leiter der Unterabteilung Pflegesicherung und von 2010 bis 2014 Leiter der Unterabteilung Haushalt, Recht und Telematik sowie behördlicher Datenschutzbeauftragter.
Von Januar bis Mai 2011 arbeitete er als Berater/Fellow im US Department of Health and Human Services im Office of the Assistant Secretary for Planning and Evaluation in Washington DC.
2014 leitete er im Bundesgesundheitsministerium die Unterabteilung Arzneimittel und Biotechnologie, bevor er im Mai desselben Jahres in das Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend wechselte. Dort war er bis November 2022 Ministerialdirektor und Leiter der Abteilung 3 (Demographischer Wandel, Ältere Menschen, Wohlfahrtspflege) sowie Nachhaltigkeitsbeauftragter.
Seit 2018 ist Prof. Dr. Matthias von Schwanenflügel Honorarprofessor an der Universität Bremen und Lehrbeauftragter an der Universität München.
Im März 2023 begann er seine Tätigkeit als Fellow des Deutschen Instituts für Menschenrechte e.V. und des Instituts für europäische Gesundheits- und Sozialwirtschaft GmbH in Berlin.