Родилась 29 февраля 1920 г. в Нёйи-сюр-Сен, пригороде Парижа в католической семье, в которой, кроме нее, было еще четверо детей. Ее отец был переводчиком, мать - домохозяйкой.

В 15-летнем возрасте уехала в Париж с целью стать актрисой. Училась в Национальной консерватории драматического искусства, окончила драматические курсы, основанные французским актером Рене Симоном.

В 1938 г. сыграла в картине режиссера Марселя Карне "Набережная туманов". Эта работа принесла ей широкую известность, критики называли ее "юной Гретой Гарбо".
Во время Второй мировой войны жила в США, снималась в Голливуде, но эти фильмы не были успешными.
После войны вернулась в Париж.
Всего на ее счету порядка 100 фильмов. Особой популярностью пользовались экранизации с ее участием. В их числе "Пасторальная симфония" по Андре Жиду (1946 г.; приз Каннского кинофестиваля за лучшую женскую роль), "Поверженный идол" (1948 г., по Грэму Грину), "Горделивые" (1953 г., по Жан-Полю Сартру).
Прославили ее также роли в исторических картинах: Жанны д’Арк в фильме "Судьбы" (1954 г.), Жозефины Богарне в ленте "Наполеон: путь к вершине" (1955 г.), Марии-Антуанетты в картине "Мария-Антуанетта — королева Франции" (1956 г.).
Мишель Морган была одной из немногих актрис старшего поколения, которых приглашали к сотрудничеству режиссеры "новой волны". В частности, она снималась у Клода Шаброля и Клода Лелуша.
В разные годы ее партнерами были такие известные актеры, как Жан Габен, Жерар Филип, Жан Маре, Бурвиль, Ив Монтан, Жан-Луи Трентиньян.
Мишель Морган также играла в театре, писала картины, которые иногда выставлялись. В 1977 г. была опубликовала ее автобиография "С этими глазами".
В 1971 г. она возглавляла жюри 24-го Каннского кинофестиваля, а в 1972 г. была избрана прототипом национального символа Франции — Марианны. В 1997 г. во Франции был выведен сорт роз, названный ее именем.

Признана одной из лучших французских актрис. Ее заслуги в кинематографе были отмечены почетными премиями "Сезар" (Франция, 1992 г.) и "Золотой лев" (Венецианский кинофестиваль, 1996 г.). На Аллее славы в Голливуде есть ее именная звезда.
Кроме того, Мишель Морган была удостоена ряда наград Франции, в том числе ордена Почетного легиона.

В 1942-1948 гг. была замужем за американским певцом Уильямом Маршалом. В этом браке родился ее единственный сын Майк, который тоже впоследствии стал актером. В 2005 г. он умер. В 1950-1959 гг. ее мужем был французский киноактер Анри Видаль, а с 1958 г. жила в гражданском браке с французским актером, режиссером и сценаристом Жераром Ури. В 2006 г. он скончался. После смерти сына и мужа актриса вела уединенный образ жизни.
Скончалась 20 декабря 2016 г. в возрасте 96 лет.