Michel Fau est né le 17 décembre 1964 à Agen (Lot-et-Garonne). Il passe son enfance dans sa ville natale, entre un père horloger et une mère au foyer. C’est d’ailleurs cette dernière qui l’initie aux arts du spectacle.

Passionné par les marionnettes, le jeune garçon découvre bientôt le théâtre et l’opéra à Bordeaux. C’est une révélation. Amoureux des planches, le futur comédien quitte son Sud-ouest à dix-huit ans. Direction Paris où il intègre le prestigieux Conservatoire national d’art dramatique.

Dans cette école réputée, Michel Fau bénéficie de l’enseignement du comédien Michel Bouquet. À partir de la fin des années 1980, l’acteur commence à se faire un nom au théâtre, alternant pièces classiques (Le Préjugé vaincu de Marivaux, Le Misanthrope de Molière, Mesure pour mesure de Shakespeare…) et textes plus contemporains (Le Ventre de Jean-Michel Rabeux, Fragments d'une lettre d’adieu lus par des géologues de Normand Chaurette…).

C’est en 1990 qu’il fait ses premiers pas au cinéma dans Cyrano de Bergerac de Jean-Paul Rappeneau face à Gérard Depardieu. Mais les années qui suivent sont essentiellement consacrées à l’art dramatique. Il devient notamment l’un des comédiens fétiches du dramaturge et metteur en scène Olivier Py, qui fait appel à lui dans plusieurs de ses pièces (Les Aventures de Paco Goliard, La Panoplie du squelette, Miss Knife et sa baraque chantante, Le Visage d’Orphée…).

Il faut attendre 1999 et la comédie Le Créateur d’Albert Dupontel pour revoir Michel Fau sur grand écran. Avec son physique atypique et son phrasé particulier, le comédien devient un second rôle particulièrement demandé par le cinéma français.

Il tourne sous la direction de Dominik Moll dans Harry, un ami qui vous veut du bien (2000) de François Ozon dans Swimming Pool (2003) de Noémie Lvovsky dans Faut que ça danse ! (2007) ou encore de Jean-Michel Ribes dans Brèves de comptoir, en 2014.

En 2015, sa prestation remarquée dans Marguerite de Xavier Giannoli lui permet de décrocher une nomination au César du meilleur acteur dans un second rôle. S’il repart bredouille, Michel Fau continue toutefois de s’illustrer devant la caméra de cinéastes prestigieux.

De Christophe Honoré (Les Malheurs de Sophie – 2016) à François Ozon qu’il retrouve de nouveau (Mon Crime – 2023) en passant par Edouard Baer (Ouvert la nuit – 2016), André Téchiné (Nos années folles – 2017) ou Cédric Anger (L’amour est une fête – 2018), Michel Fau apparaît comme un comédien incontournable.

Il prête bientôt ses traits à François Mitterrand dans le film historique L’Inconnu de la Grande Arche de Stéphane Demoustier, présenté dans la catégorie "Un Certain Regard" lors de l’édition 2025 du Festival de Cannes.