Родился 1 сентября 1950 г. в с. Курумоч Красноярского района Куйбышевской области (ныне Волжский район Самарской области). Его отец работал на ведущих должностях в проектно-изыскательской организации, мать была заведующей детского сада.
В 1972 г. Михаил Фрадков с отличием окончил Московский станкоинструментальный институт (ныне Московский государственный технологический университет "Станкин") по специальности "инженер-механик", в 1981 г. - Всесоюзную академию внешней торговли (ныне Всероссийская академия внешней торговли Министерства экономического развития РФ).
Кандидат экономических наук. В 2000 г. во Всероссийской академии внешней торговли защитил диссертацию на тему "Современные тенденции международных экономических отношений и внешнеэкономические связи России".
В 1973 г. был направлен в посольство СССР в Индии (Нью-Дели), где до 1975 г. работал инженером-переводчиком, состоял в аппарате советника по экономическим вопросам советского посольства.
С 1975 по 1991 г. занимал различные должности в системе Госкомитета СССР по внешнеэкономическим связям (ГКЭС) и Министерства внешних экономических связей (МВЭС) СССР. Работал во внешнеторговом объединении "Тяжпромэкспорт". В 1975-1978 гг. был старшим инженером управления по строительству металлургических заводов в Индии, Пакистане и Шри-Ланке, в 1978-1979 гг. - заместителем начальника планово-экономического отдела, в 1979-1984 гг. - заместителем начальника, начальником планово-экономического управления. Затем занимал должность заместителя начальника главного управления поставок ГКЭС СССР. В 1988-1991 гг. - первый заместитель начальника главного управления координации и регулирования внешнеэкономических операций МВЭС. Входил в экспертную рабочую группу при министре внешнеэкономических связей Константине Катушеве.
В 1991-1992 гг. работал в аппарате постоянного представителя СССР (затем РФ) при организации "Генеральное соглашение о тарифах и торговле" в Женеве, Швейцария.
С октября 1992 г. по октябрь 1993 г. занимал пост заместителя министра внешних экономических связей (до декабря 1992 г. ведомство возглавлял Петр Авен, затем - Сергей Глазьев).
С октября 1993 г. по апрель 1997 г. - первый заместитель министра внешних экономических связей (до марта 1997 г. МВЭС руководил Олег Давыдов). С 26 марта по 16 апреля 1997 г. временно исполнял обязанности министра внешнеэкономических связей и торговли РФ.
С 16 апреля 1997 г. по 30 апреля 1998 г. - министр внешнеэкономических связей и торговли РФ в правительстве Виктора Черномырдина.
В 1998 г. был включен в совет директоров страхового акционерного общества (САО) "Ингосстрах". В 1998-1999 гг. - председатель совета директоров САО "Ингосстрах", с 23 февраля 1999 г. - генеральный директор САО "Ингосстрах". Одновременно работал в Консультативном совете по иностранным инвестициям при правительстве РФ.
С 25 мая 1999 г. по 17 мая 2000 г. - министр торговли в правительствах Сергея Степашина и Владимира Путина.
С мая 2000 г. по март 2001 г. - первый заместитель секретаря Совета безопасности РФ Сергея Иванова, курировал вопросы экономической безопасности.
С 28 марта 2001 г. по 11 марта 2003 г. был руководителем Федеральной службы налоговой полиции (ФСНП, упразднена с 1 июля 2003 г. указом главы государства от 11 марта того же года). Сменил в должности Вячеслава Солтаганова.
С 14 мая 2003 г. по 5 марта 2004 г. - полномочный представитель РФ при Европейских сообществах в Брюсселе (Бельгия) в ранге федерального министра. С 7 июня 2003 г. также был специальным представителем президента РФ по вопросам развития отношений с Европейским союзом.
С 5 марта 2004 г. по 12 сентября 2007 г. - председатель правительства РФ. 1 марта 2004 г. президент РФ Владимир Путин внес в Государственную думу кандидатуру Михаила Фрадкова на пост премьер-министра. 5 марта 2004 г. Госдума утвердила предложенную кандидатуру (за - 352 из 447 депутатов, против - 58, воздержались - 24). В тот же день указом главы государства Михаил Фрадков был назначен председателем правительства.
7 мая 2004 г. первое правительство Михаила Фрадкова сложило свои полномочия в связи с инаугурацией Владимира Путина, избранного 14 марта на второй президентский срок. 12 мая 2004 г. Госдума дала согласие на назначение Михаила Фрадкова премьер-министром (за - 356 из 447 депутатов, против - 82, воздержались - 8). В тот же день президент подписал указ о назначении.
12 сентября 2007 г. Михаил Фрадков обратился к президенту с просьбой об отставке, которая была принята в тот же день. С 12 по 14 сентября 2007 г. временно исполнял обязанности премьер-министра до назначения нового главы правительства - Виктора Зубкова. В целом Михаил Фрадков занимал пост главы правительства 1 286 дней.
С 24 апреля 2004 г. по 5 октября 2016 г. - постоянный член Совета безопасности РФ.
С 9 октября 2007 г. по 5 октября 2016 г. - директор Службы внешней разведки РФ (СВР России). На этом посту сменил Сергея Лебедева. В 2016 г. президент РФ освободил Михаила Фрадкова от должности в связи с выходом на пенсию.
С 14 ноября 2016 г. - председатель совета директоров Концерна воздушно-космической обороны "Алмаз-Антей".
С 4 января 2017 г. одновременно - директор Российского института стратегических исследований (аналитический центр в сфере внешней политики и нацбезопасности, учрежденный Администрацией президента РФ).
Был председателем совета Фонда по сохранению и развитию Соловецкого архипелага (с апреля 2018 г. по март 2022 г.).
Входил в состав Военно-промышленной комиссии РФ (2014-2017).
Действительный государственный советник РФ I класса (2000).
Имеет дипломатический ранг чрезвычайного и полномочного посла.
Награжден орденами Почета, "За военные заслуги", Александра Невского, Святого Георгия IV степени (2016), Мужества (2021). Полный кавалер ордена "За заслуги перед Отечеством" (I степень - 2007, II - 2005).
Владеет английским и испанским языками.