Syn filmového pracovníka Kirka Douglase a britské herečky Diany Dill. Od osmi let vyrůstal v Connecticutu se svou matkou a nevlastním otcem. S vlastním otcem trávil čas během prázdnin jeho studia na vojenské škole. To bylo v době, kdy jeho otec pracoval na jednom filmovém projektu a mladý Michael se tak přiučoval, jak se vytvářejí filmy. V roce 1962 začal pracovat jako asistent režiséra na filmu “Lonely Are the Brave“. Následně propásl šanci studovat na prestižní univerzitě Yale a začal studovat herectví na vysoké škole University of California v Santa Barbaře. Michael a herec/režisér/producent v jedné osobě Danny De Vito spolu tehdy bydleli a od té doby zůstali přátelé.

Michael také po nějakou dobu studoval herectví v New Yorku a vytvořil svůj filmový debut, hrajícího pacifistického hippie, který se rozhodl odjet bojovat do Vietnamu ve filmu “Hail Hero!“ (1969). Také se objevil v mnoha divadelních představeních zejména v Summertree (1971). V roce 1972 si zahrál v televizním seriálu “The Streets of San Francisco“ těkavého nováčka, policejního inspektora Stevena Kellera, spolu s Karl Maldensem hrajícího více zkušeného inspektora Mikeho Stonese. Dokonce režíroval i některé epizody v tomto televizním seriálu. 

V roce 1975 začal být Douglas jeden z nejlepších producentů v Tinseltown, když produkoval film Miloše Formana, velmi úspěšnou adaptaci Kena Keseyse “One Flew Over the Cuckoo's Nest“, kde si také zahrál Jack Nicholson v jedné z jeho nejlepších rolí. Tento snímek měl obrovský úspěch, film získal pět Oskarů v kategoriích, nejlepší herec (Jack Nicholson), nejlepší herečka (Louise Fletcher ), nejlepší adaptace (scénář), nejlepší režisér (Miloš Forman) a nejlepší snímek.

Po tomto triumfu začal znovu hrát, věnoval se rozvoji své filmové osobnosti. On byl rozhodně paradoxní osobnost, přes chlapsky hezkého s upřímnou emocionální tváří připomínající jeho otce, si filmový Douglas uchoval úlisnou povahu. Začal být známý pro jeho význačnou charakteristiku, která byla citlivá avšak arogantní a měla tak trochu povahu drsňáka.

Běhen sedmdesátých let se objevil ve třech celovečerních filmech zejména “The China Syndrome“, který také produkoval. Tento film který byl příběh o železné vůli ženy reportérky snažící se odhalit špatné podmínky nukleárního reaktoru, kde hrál kameramana.

V roce 1984 Douglas spolupracoval s Kathleen Turner na snímku “Romancing the Stone“, neobvyklé romantické dobrodružství ve stylu Indiana Jonese. Zahrál si spolu se svým dávným přítelem Danny De Vitem, film měl obrovský úspěch v návštěvnosti a znovu oživil jeho hereckou kariéru. Další rok se znovu Douglas a De Viteo pracovně spojili na pokračování dalšího dílu “The Jewel of the Nile“. 

Jedna z jeho nejvýznamnějších rolí přišla ve filmu “Fatal Attraction“, kde si zahrál mladého zbohatlíka. Díky této roli se ještě více nadchnul pro kousavé role a ten stejný rok hrál v roli nemorálního společenského zloděje ve filmu Olivera Stonese “Wall Street“, za který získal svého prvního Oskara s kategorii nejlepší herecká role. V roce 1989 se Douglas setkal s Kathleenen Turnerem a objevil se ve snímku Dannyho De Vita “Válka roseových - War of the Roses“. Na konci dekády začal být jednou z nejvíce žádaných a vysoce placených hvězd.

Douglas pokračoval ve vytváření své dobré reputace jako producent. Založil si svou vlastní produkční firmu Stonebridge Entertainment, Inc (1988). Společnost produkovala několik významných celovečerních filmů, jako snímky “Flatliners“ (1990) a “Made in America“ (1993). Na herecké frontě Douglas nalezl úspěch v ponuré oblasti své osobnosti ve filmech “Black Rain“ (1989) a notoricky známý “Základní instinkt - Basic Instinct“ (1992). Jedna z jeho nejnesnesitelnějších a zároveň fascinujících rolí přišla v roce 1993 ve filmu “Falling Down". V roce 1995 se uvolnit na hraní ovdovělého presidenta ve filmu “The American President“ (1995) a vrátil se zpět v dobrodružství ve filmu “The Ghost and the Darkness“ (1996), který okamžitě vyskočil na první příčky v návštěvnosti a celkově měl ohromný úspěch. Další rok se Douglas objevil v thrilleru “The Game“ a pokračoval v práci mimo kameru, jako hlavní producent v thrilleru, kde si zahráli John Travolta a Nicholas Cage “Face/Off“. Zpět se vrátil do herectví v roce 1998, když si źahrál po boku Gwyneth Paltrow v “A Perfect Murder“, přepracování Hitchcockovského klasického “Dial M for Murder“.

Největší publicity v jeho kariéře se mu dostalo v roce 2000 intimním, vysoce vychvalovaným filmem “Wonder Boys“. Zde si zahrál v komedii, jedné z jeho nezapomenutelných rolí Gradyho Trippa, někdejší univerzitní profesora. Tento film byl nominován na několik cen jako British Academy Awards, Golden Globe, Academy a American Film Institute.

Následující film “Traffic“ byl v tomto směru ještě úspěšnější a mimo nominace i mnoho cen vyhrál. Zde si zahrál Roberta Wakefielda soudce vrchního soudu v Ohio. Film si vydělal přes 100 milionů dolarů z prodeje vstupenek. Douglas měl úspěch i v osobním životě, když se oženil se svou dlouholetou přítelkyní Catherinou Zeta-Jones. Mají spolu dvě děti, syn Dylan Michael Douglas se narodil 8. srpna 2000 a dcera Carys Zeta Douglas 20. dubna 2003. 

Mimo jiné stejný rok založil novou produkční firmu Further Films, jejíž první film byla komedie “One Night at McCool's“ (2001). Později v roce 2001 přepracovali scénář filmu “A Perfect Murder“ pro filmový thriller “Don't Say a Word“.