Michael Caine, čigar pravo ime je Maurice Joseph Micklewhite, se je rodil v Londonu v skromni družini. S 15 leti je prekinil šolanje in se preživljal s priložnostnimi deli, kot britanski vojak se je udeležil vojne v Koreji, nato je delal v gledališču, se učil igre in nastopal na televiziji.
Preboj mu je uspel v 60. letih preteklega stoletja, kot poročnik Gonville Bromhead v filmu Zulu (1964), vohun Harry Palmer v Strogo zaupno Ipcress (1965), ženskar Alfie v istoimenski romantični komediji (1966), gangster Charlie Croker v filmu Italijanska misija (1969) in vodja eskadrona Canfield v Bitki za Britanijo (1969). Najbolj znane vloge v 70. letih je ustvaril v filmih Ujemite Carterja (1971), Mož, ki bo kralj (1975) in Most, ki gre predaleč (1978). V 80. letih je za vlogo univerzitetnega profesorja v filmu Vedoželjna Rita (1983) prejel bafto in zlati globus.
Vrh kariere je dosegel leta 1986, ko je dobil oskarja za stransko vlogo moža in ljubimca Elliota v komični drami Woodyja Allena Hannah in njeni sestri. Leta 1999 je dobil drugega oskarja, tokrat za glavno vlogo direktorja sirotišnice Wilburja Larcha v drami Hišni red, posneti po istoimenski knjižni uspešnici Johna Irvinga in v režija Lasseja Hallstroma. Znan je tudi po vlogi Alfreda Pennywortha v trilogiji o Batmanu Christopherja Nolana.
Caine se je pojavil v več kot 100 filmih in je poleg Jacka Nicholsona edini igralec, ki je bil nominiran za oskarja pet desetletij zapored. Poleg dveh oskarjev in številnih nominacij in priznanj ima tudi tri zlate globuse. Med drugim je leta 2015 prejel častno nagrado predsednika in upravnega odbora Evropske filmske akademije.
A 85-letni igralec se še ne namerava upokojiti. Ponudb za delo ima, kot je nekoč dejal, dovolj in izbira le tiste, ki ga najbolj pritegnejo. Denar ga več ne zanima. Danes s soprogo Shakiro Caine živi v Leatherheadu v Surreyju. V Veliko Britanijo se je vrnil po mnogih letih bivanja v ZDA.