Закончив военную академию, Дуглас, вместо того, чтобы поступить в престижный университет "Йель", пошел учиться в Калифорнийский Университет на факультет драматического искусства. Там началась его дружба с Денни Де Вито, продолжающаяся и по сей день.
Первой ролью, которая принесла Дугласу известность, был инспектор Стив Келлер в телесериале «Улицы Сан-Франциско (англ.)русск.» (1972—1976). В это время он убедил отца переуступить ему права на экранизацию романа «Пролетая над гнездом кукушки». Дуглас выступил продюсером этого проекта, который стал одним из культовых фильмов десятилетия и выиграл «Оскар» как лучший фильм года.
Дуглас всегда отстаивал необходимость ядерного разоружения и решил посвятить свой следующий проект этой теме. Фильм «Китайский синдром» вышел на экраны в 1979 году и вызвал немало шума. Помимо продюсирования, Дуглас сыграл одну из главных ролей в этой картине.
В 1980 году с актером произошел несчастный случай: он разбился, спускаясь на лыжах с горы. Продолжение кинокарьеры пришлось отложить на три года, за которые его имя изрядно потускнело. Вдохновленный успехом фильмов про Индиану Джонса, Дуглас решил вернуться в кино в приключенческой ленте подобного плана. Результатом этой стратегии стал экшн-фильм «Роман с камнем» (1984), весьма успешный с коммерческой точки зрения. Вскоре последовал сиквел — «Жемчужина Нила».
Во второй половине 1980-х Дуглас сыграл, по мнению многих критиков, три свои самые выдающиеся роли, — в фильмах «Роковое влечение» вместе c одноклассницей Гленн Клоуз; у Оливера Стоуна в культовом фильме «Уолл-стрит» и у своего друга Дэнни Де Вито в ленте «Война Роузов». Закончив десятилетие в качестве одного из самых высокооплачиваемых и востребованных актеров Голливуда, Дуглас в 1992 году вновь привлек всеобщее внимание громкой и неоднозначной ролью — в «Основном инстинкте».
Достигнув статуса суперзвезды, Дуглас сыграл самую респектабельную роль - американского президента в одноименном фильме. Но гораздо лучше ему удаются роли не розовых романтиков в любовных историях, а характеры на изломе, требующие неординарной реакции, как, например, в триллерах «Игра» или «Идеальное убийство». Высоко ценя своего отца, Майкл как бы постоянно доказывает и Дугласу-старшему и самому себе, что и он имеет самостоятельную ценность как актер. Однажды, когда отца спросили о характере его сына, тот без колебаний ответил: «Не верю, что Майкл такой приятный и обаятельный, как о нем говорят. Нет, он крутой парень. Под мягкой оболочкой скрывается стальной стержень».
21 мая 2013 года в Каннах состоялась премьера фильма «За канделябрами», в котором Майкл Дуглас и Мэтт Дэймон играют роль однополой пары. Картина представляет собой телефильм, снятый Стивеном Содербергом для канала HBO. Майкл Дуглас, долгое время боровшийся со смертельной болезнью, наконец вернулся на экран, и исполняет роль эпатажного пианиста Владзи Валентино Либераче, который пять лет скрывал свои отношения с молодым любовником Скоттом (Мэтт Дэймон). По словам Дугласа, объятия и поцелуи с Дэймоном ему дались легко, а вот играть постельные сцены было непросто. Но и с этим актеры успешно справились - работа есть работа. «Я не знаю, убивали ли вы кого-то или вышибали хоть раз из человека мозги, но у вас наверняка был секс — возможно, даже этим утром, а, значит, у вас есть свое представление, каким он должен быть», — говорит Майкл. Актер сам вложил в киноленту некоторые средства, поэтому читает ее и своим детищем тоже.
Личная жизнь
После съемок «Summertree» (1971) начал встречаться с актрисой Брендой Ваккаро. Отношения длились около шести лет. В марте 1977 года 33-летний Дуглас женился на 19-летний Диандре Лукер, дочь австрийского дипломата. В 2000 году они развелись. От брака у них был первый сын Камерон (род. 1978).
Его новой избранницей стала молодая британская актриса Кэтрин Зета-Джонс, с которой они родились в один день с разницей в 25 лет. У них двое детей Дилан Майкл (род. 2000) и Кэрис Зета (род. 2003).
В апреле 2010 года сын актера Камерон Дуглас был приговорен судом Нью-Йорка к пяти годам тюрьмы за торговлю наркотиками.
В августе 2010 года у актера диагностировали рак гортани. В начале декабря 2010 года в своем интервью после окончания курса лечения знаменитый артист подтвердил то, что в самое ближайшее время намерен вновь вернуться к работе. Майклу предложили сняться в новом проекте Стивена Содерберга о жизни известного пианиста Владзи Валентино Либераче.
11 января 2011 года Дуглас сообщил, что сумел победить рак, такое заявление 66-летний актер сделал в интервью телеканалу Dateline NBC. По словам актера, ему предстоит не только длительный курс реабилитации, но и постоянная диагностика. Побочные действия болезни по-прежнему дают о себе знать. "У меня до сих пор очень сухо во рту. Особенно это неприятно по ночам", - рассказал Дуглас. Актер также признался, что намерен прожить долгую жизнь, как его родители. "Моей матери 88 лет, а отцу 97. У меня отличные гены", - сообщил он.