Михаил Прохоров родился в 1965 году в Москве в семье служащих. Отец Михаила был начальником Управления международных связей Госкомспорта СССР, что с ранних лет определило любовь сына к спорту. Мать занималась научной деятельностью в Московском институте химических материалов.

После окончания школы Михаил Прохоров поступил в Московский финансовый институт. После первого курса он проходил службу в рядах вооруженных сил. Отслужив в армии, Михаил продолжил обучение в МФИ на факультете международных экономических отношений.

Окончив институт с отличием, Михаил устроился на работу в Международный банк экономического сотрудничества. После этого в 1992–1993 годах был председателем правления «Международной финансовой компании», в 1993–1998 — председателем правления «ОНЭКСИМ Банка», а с 1998 стал его президентом.

В 2001–2007 годах Михаил Дмитриевич возглавлял «Норильский никель». В этот период компания стала ведущим поставщиком никеля в мире. Помимо развития компании, Прохоров активно вкладывал деньги в спорт, что позволило баскетбольной команде ЦСКА дважды стать чемпионами Евролиги.

В 2004 году Михаил Прохоров учредил Благотворительный фонд культурных инициатив (Фонд Михаила Прохорова), который возглавляет его сестра Ирина. Фонд занимается развитием культуры в российских регионах, поддержанием социальных программ и спорта, выделяет финансирование на поддержку уникальных культурных инициатив. В мае 2007 года Прохоров основал частный инвестиционный фонд ООО «Группа ОНЭКСИМ». В число активов Группы входят «Полюс Золото», РБК, «Ренессанс Капитал» и т.д.

C октября 2008 года — президент Союза биатлонистов России.

Михаил Прохоров ведет активный образ жизни, уделяет много времени спорту, например, кикбоксингу и виндсерфингу, страстно увлекается баскетболом.

В апреле 2010 года Прохоров объявил о создании принципиально нового городского автомобиля — Ё-мобиля.

В июне-сентябре 2011 года являлся председателем политической партии «Правое дело».

В 2012 году был кандидатом на должность Президента РФ.