Matthias Russ passe professionnel en 2005 dans l'équipe Gerolsteiner, au sein de laquelle il a été stagiaire en 2003. En 2006, il remporte sa première victoire professionnelle sur le Regio-Tour dont il prend, comme en 2005, la quatrième place. Il rejoint l'équipe Milram en 2009, à la suite de l'arrêt de son équipe. Après deux saisons délicates, il décide de prendre sa retraite sportive et quitter le cyclisme professionnel à l'issue du Tour de Münster, à la fin de la saison 2010. Dès lors, il reprend ses études de génie mécanique.