Michaël Cohen voit le jour le 13 décembre 1970 à Maisons-Laffitte. A l'âge de 15 ans, le jeune homme s'inscrit au Cours Florent. Il débute ainsi sous la houlette de Francis Huster et d'Isabelle Nanty, ses professeurs. Sa première apparition au cinéma a lieu dans L' Opération Corned beef aux côtés de Christian Clavier et Jean Reno, prémisses d'une carrière qui s'annonce riche.

De formation classique, le comédien interprète de grands personnages du répertoire théâtral dans La Mouette de Tchekov, Les Précieuses ridicules de Molière ou Les Fausses Confidences de Marivaux. Il se lance bientôt dans l'écriture et la mise en scène. Suicides, pièce interactive, conclura sa dernière année de formation. Peu de temps après, Francis Huster lui propose un rôle dans Putzi et, l'année suivante, il dirige Isabelle Nanty dans Saloperies de merde. En 2003, il est nommé Meilleur Révélation Théâtrale pour son rôle dans La Preuve. Cet auteur de huit pièces aime les titres négatifs : Les abîmés, Le soleil est rare (et le bonheur aussi).

Parallèlement, Michaël Cohen tourne sous la direction de Claude Lelouch dans Les Misérables (1995), avec Elie Chouraqui dans Les Menteurs et se glisse dans la peau d'Armand Duval dans le téléfilm La Dame aux camélias (1998) de Jean-Claude Brialy.

C'est le réalisateur Thierry Klifa qui lui offre son premier grand rôle au cinéma dans Une Vie à t'attendre en 2003 apres l'avoir dirigé en 2001 dans Emilie est partie. Changeant de registre, Michaël Cohen s'initie au thriller avec Ils avant de revenir vers Klifa pour Le Héros de la famille. Le parcours de l'acteur se faisant peu à peu plus éclectique, il passe sans difficultés du drame à la comédie avec des films comme Cavalcade de Steve Suissa, La Petite Jérusalem de Karin Albou, ou encore Du jour au lendemain de Philippe Le Guay.

Très à l'aise dans les comédies de mœurs, il participe en 2007 à Un baiser s'il vous plaît d'Emmanuel Mouret. La même année, Michaël Cohen publie un roman intitulé "Ça commence par la fin" qu'il adapte au cinéma en 2010 avec, dans le rôle titre, sa femme: Emmanuelle Béart.