Родился 18 ноября 1899 г. в селе Студенки Тамбовской губернии Российской империи (ныне в черте г. Липецка, РФ) в крестьянской семье.
Служба в армии и начало карьеры
В 1919 г. добровольцем вступил в ряды Рабоче-крестьянской Красной армии, служил подвозчиком бензина, затем помощником авиамеханика в конной команде при Липецком аэродроме - на нем в то время базировались тяжелые бомбардировщики "Илья Муромец".
После окончания боевых действий Гражданской войны 1917-1922 гг. был демобилизован, работал шофером и грузчиком в Москве. В 1924 г. был принят мотористом в мастерские Российского добровольного общества воздушного флота "Добролет", где освоил профессию бортмеханика. В 1928 г. Михаил Водопьянов окончил летную школу "Добролета", сдав экзамены на звание пилота 3-го класса. На следующий год стал выпускником Московской летно-технической школы.
Работа в гражданской авиации
В качестве бортмеханика и пилота "Добролета" Михаил Водопьянов участвовал в воздушных экспедициях по борьбе с саранчой на Северном Кавказе и в Казахстане. С 1929 г. работал в управлении Дальневосточных воздушных линий "Трансавиация" общества "Добролет" в г. Хабаровске. В 1930 г. на самолете "Юнкерс Ф-13" первым совершил беспосадочный перелет по маршруту Хабаровск - Оха - Александровск-на-Сахалине (протяженность - 1 130 км). После этого работал пилотом 1-го класса в летном отряде газеты "Правда", доставлявшем с Центрального аэродрома (Москва) газетные матрицы в крупнейшие города СССР. В 1932 г. осуществлял воздушную разведку лежбищ тюленей на Каспийском море, затем работал командиром корабля 1-й категории в особом отряде транспортной авиации Главного управления Северного морского пути (Главсевморпуть) при Совнаркоме СССР. 13 февраля 1933 г. во время испытательного перелета из Москвы в Петропавловск-Камчатский на самолете-биплане Р-5 совершил аварийную посадку на лед Байкала. Михаил Водопьянов получил серьезные травмы, его бортмеханик погиб.
В марте - апреле 1934 г. Михаил Водопьянов участвовал в спасении членов арктической экспедиции и экипажа ледокольного парохода "Челюскин", раздавленного льдами и затонувшего в Чукотском море в феврале того же года. На самолете П-5 совершил уникальный перелет протяженностью более 5 800 км из Хабаровска на базу спасательной экспедиции в Ванкарем (Чукотка), преодолев Анадырский хребет. Затем принимал участие в эвакуации людей со льдины. 20 апреля 1934 г. семь летчиков, осуществивших спасение челюскинцев, впервые в истории страны были удостоены высшего звания Героя Советского Союза. Среди них Анатолий Ляпидевский, Николай Каманин, Василий Молоков, Сигизмунд Леваневский, Михаил Водопьянов, Маврикий Слепнев и Иван Доронин. 4 ноября 1939 г. Михаилу Водопьянову была вручена медаль "Золотая звезда" №6.
В 1936-1937 гг. летчик совершал длительные полеты в Арктику, участвовал в освоении полярных районов страны. 21 мая 1937 г. первым в мире произвел посадку самолета на лед в районе Северного полюса, доставив на его борту персонал и оборудование первой дрейфующей станции "Северный полюс - 1". В том же году был избран депутатом Верховного Совета РСФСР I созыва по Липецкому избирательному округу.
С февраля 1938 г. Михаил Водопьянов исполнял обязанности начальника Управления полярной авиации Главсевморпути. С декабря того же года был пилотом 1-го класса в московской авиагруппе особого назначения Управления полярной авиации.
Советско-финляндская война, Великая Отечественная война
Участник советско-финляндской войны 1939-1940 гг.: в должности командира тяжелого бомбардировщика ТБ-3 совершил несколько боевых вылетов. В феврале 1940 г. Михаилу Водопьянову было присвоено воинское звание комбрига.
После начала Великой Отечественной войны, в июле 1941 г. комбриг Водопьянов был назначен командиром 81-й авиационной дивизии дальнего действия. В ночь с 10 на 11 августа 1941 г. лично участвовал во втором авианалете на столицу Германии - Берлин. При возвращении самолет под его управлением был подбит и совершил вынужденную посадку на территории Эстонии, занятой противником. Впоследствии вместе со вторым пилотом Энделем Пусэпом сумел вернуться через линию фронта в расположение своей части. Через несколько дней Михаилу Водопьянову была объявлена благодарность, однако летчик был освобожден от должности командира дивизии как "не имеющий достаточных командных навыков и опыта в организаторской работе". В дальнейшем продолжал совершать боевые вылеты как рядовой летчик 746-го авиационного полка дальнего действия и 25-го гвардейского тяжелого бомбардировочного авиационного полка. После аварии осенью 1943 г. был военным представителем на Казанском авиационном заводе №22, контролировал выпуск бомбардировщиков. С сентября 1943 г. состоял в распоряжении командующего авиацией дальнего действия для выполнения специальных заданий (с декабря 1944 г. - 18-й воздушной армии).
Послевоенное время
В феврале 1946 г. Михаил Водопьянов был уволен в запас по болезни.
В 1948-1950 гг. участвовал в военных высокоширотных экспедициях, совершал экспериментальные взлеты и посадки стратегического бомбардировщика Ту-4 на ледовые аэродромы. В 1949 г. был представлен к награждению второй медалью "Золотая звезда", однако ввиду секретности награждения получил орден Ленина.
В 1954 г. завершил свою летную работу.
Жил в Москве, активно занимался литературной деятельностью. Являлся членом Союза писателей СССР.
Литературная деятельность
Автор более 30 книг, посвященных авиации. Среди его произведений: "Мечта пилота" (1936), "От сохи к самолету" (1937), "Путь летчика" (1953), "Валерий Чкалов" (1954), "На крыльях в Арктику" (1954), "Полярный летчик" (1954), "Повесть о первых героях" (1965), "Небо начинается с земли" (1976). Пьесы Водопьянова ("Мечта", "В ледяном плену", "Полк ДД", "Вынужденная посадка") ставились на сценах театров Москвы, Сталинграда (ныне Волгоград), Архангельска и других городов.
Кончина
Михаил Водопьянов скончался 11 августа 1980 г. в Москве на 81-м году жизни. Похоронен на Троекуровском кладбище.
Звания и награды
Герой Советского Союза (1934).
Генерал-майор авиации (1943). Военный летчик 1-го класса (1951).
Михаил Водопьянов был награжден четырьмя орденами Ленина (1934, 1937, 1945, 1949), четырьмя орденами Красного Знамени (1940, 1942, 1944, 1952), орденом Отечественной войны I степени (1945), медалями.
Кандидат военных наук (1969).
Почетный гражданин Липецка (1969).
Семья
Был женат на Марии Дмитриевне Водопьяновой. В их семье было семеро детей, младший из которых - Алексей (род. в 1954 г.) - работал пилотом в "Аэрофлоте".
Память
Памятники Михаилу Водопьянову и мемориальные доски в его честь установлены в Москве, Липецке и деревне Крячково (Владимирская область). Его именем названы улицы в различных населенных пунктах на территории бывшего СССР, а также общеобразовательные школы в Москве, Липецке и Старой Купавне (Московская область).