Michael Caine 1933. március 14-én született Londonban Maurice Joseph Micklewhite néven. Munkáscsaládban nőtt fel, így miután 15 évesen otthagyta az iskolát, ő maga is különböző fizikai munkákat vállalt. Nem sokkal később csatlakozott a brit hadsereghez, ahol több évig szolgált katonaként, többek között a koreai háború idején is. A frontról való visszatérést követően színházakban kezdett dolgozni, és ekkor vette fel a Michael Caine művésznevet, amit Edward Dmytryk Zendülés a Caine hadihajón (The Caine Mutiny) című, 1954-es filmje inspirált.
Bár korábban is felbukkant tévésorozatok és filmek apróbb szerepeiben, Caine debütfilmjének az 1964-es Zulu című háborús filmdráma tekinthető. Az első jelentős szakmai siker csak két évvel később, az Alfie – Szívtelen szívtipró (Alfie, r. Lewis Gilbert) főszerepével érte el: ez egyúttal az első Oscar-jelöléset is jelentette számára. A 20. század második felében számtalan műfajban kipróbálta magát, a Golden Globe- és a BAFTA-díjak után, 1987-ben megkapta első Oscarját a Hannah és nővérei (Hannah and Her Sisters) című Woody Allen-filmben nyújtott alakításáért.
Az amerikai filmakadémia 1999-ben másodszor is odaítélte neki az Oscar-díjat, ezúttal az Árvák hercegének (The Cider House Rules) legfontosabb mellékszerepéért. 2000-ben BAFTA-életműdíjat kapott, és II. Erzsébet királynő a filmművészetben elért érdemeinek elismeréseként lovaggá ütötte.
Az ezredfordulót követően Caine-t főként Christopher Nolan-filmekben láthattuk (A tökéletes trükk / The Prestige, Eredet / Inception, Csillagok között / Interstellar stb.), de animációs filmben is hallhattuk a hangját (Sherlock Gnomes, 2018). Michael Caine pályája során több mint 100 filmben szerepelt, legutóbb a szintén Nolan rendezte Tenetben, 2020-ban.
Az írás a Filmtett gyakornoki programjában készült.