Maxime Descoteaux est professeur au département d'informatique de la faculté des sciences de l'Université de Sherbrooke. Il a aussi une appartenance mineure à la faculté de médecine et au Centre de recherche clinique de l'Université de Sherbrooke.

Ses domaines de compétence sont l'imagerie médicale et l'étude du cerveau. Il a contribué à l'émergence d'un nouveau domaine de recherche appelé la neuroinformatique. 

Dans le cadre de ses recherches, son équipe et lui travaillent à recréer le connectome, soit la carte de toutes les connexions du cerveau humain. Ils utilisent pour ce faire l'imagerie par résonance magnétique.