Родился 6 октября 1944 г. в Москве в семье Петра Тимофеевича Михайлова (1898-1954) и Марии Лукьяновны Мальковой (1906-1984). Его отец был слесарем-водопроводчиком, мать работала на табачной фабрике.
В 1979 г. Борис Михайлов окончил Московский областной государственный институт физической культуры (ныне - Московская государственная академия физической культуры).
В середине 1950-х гг. он начал заниматься хоккеем в секции при стадионе "Трудовые резервы". Игровая позиция - нападающий.
В начале 1960-х гг. выступал за молодежный состав московского хоккейного клуба (ХК) "Локомотив". Параллельно работал слесарем на автобазе.
В 1962-1965 гг. Борис Михайлов играл за саратовский "Авангард" (команда соревновалась в классе "Б" первенства СССР), в 1965-1967 гг. - за московский "Локомотив".
В 1967-1981 гг. он представлял столичный ЦСКА, в составе которого стал 11-кратным чемпионом СССР (1968, 1970-1973, 1975, 1977-1981). Всего в первенствах СССР Михайлов провел 572 матча и стал рекордсменом по числу заброшенных шайб (428) и по системе "гол плюс пас" (652).
В 1967-1980 гг. Борис Михайлов выступал за сборную СССР. В ее составе восемь раз становился чемпионом мира (1969 - Стокгольм, Швеция; 1970 - Стокгольм; 1971 - Берн и Женева, Швейцария; 1973 - Москва; 1974 - Хельсинки, Финляндия; 1975 - Мюнхен и Дюссельдорф, ФРГ; 1978 - Прага, Чехословакия; 1979 - Москва). Дважды - серебряным (1972 - Прага; 1976 - Катовице, Польша) и один раз бронзовым (1977 - Вена, Австрия) призером мирового первенства. Кроме того, он является двукратным чемпионом зимних Олимпийских игр (1972 г. - Саппоро, Япония; 1976 г. - Инсбрук, Австрия) и серебряным призером (1980 г. - Лейк-Плэсид, США). В общей сложности на чемпионатах мира и Олимпийских играх Борис Михайлов провел 120 матчей и забросил 109 шайб.
В 1968-1980 гг. в ЦСКА и сборной СССР он выступал в одной тройке с Владимиром Петровым и Валерием Харламовым. Она считается одной из лучших в истории хоккея с шайбой.
В 1972 и 1974 гг. Борис Михайлов принимал участие в Суперсериях СССР - Канада.
С середины 1970-х гг. являлся капитаном ЦСКА и сборной СССР. Завершил игровую карьеру в 1981 г., после чего начал тренерскую деятельность. Работал помощником Виктора Тихонова в ЦСКА, возглавлял ленинградский (затем - санкт-петербургский) СКА (1981-1984, 1992-1997, 2002-2005, 2006), ЦСКА (1998-2001), новокузнецкий "Металлург" (2007-2009).
В 1992-1995, 1996-1997 и в 2000-2002 гг. Борис Михайлов был главным тренером сборной России по хоккею. В 1993 г. в Германии российская команда впервые в своей истории выиграла чемпионат мира, в 2002 г. в Швеции стала серебряным призером мирового первенства.
В настоящее время Борис Михайлов является членом наблюдательного совета ХК ЦСКА и советником президента клуба Игоря Есмантовича.
Член правления Федерации хоккея России и экспертной группы при президенте ФХР. Входит в состав совета ХК "Легенды хоккея СССР".
Полковник запаса.
Награжден орденами "Знак Почета" (1972), Трудового Красного Знамени (1975), Ленина (1978), Почета (1996), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2004), Дружбы (2015), медалью "За трудовую доблесть" (1969). Отмечен благодарностью президента РФ (2016).
Заслуженный мастер спорта СССР (1969). Заслуженный тренер России (1993). Заслуженный работник физической культуры РФ (2004). Введен в Зал славы Международной федерации хоккея на льду (2000) и Зал славы отечественного хоккея (2004).
Автор книг "Мой хоккей" (2006) и "Хоккей в моем сердце" (2016).
Женат. Супруга - Татьяна Егоровна Михайлова. Сыновья - Андрей (род. 1967, хоккейный тренер) и Егор (род. 1978, старший тренер московского клуба Высшей хоккейной лиги "Звезда").