Михаил Олегович Ефремов родился 10 ноября 1963 года в Москве. Его дед по материнской линии Борис Покровский был оперным режиссёром, мать Алла Покровская — актриса театра «Современник», а отец Олег Ефремов — легендарный актёр и режиссёр.
На сцену Михаил, как и полагается отпрыску театральной семьи, вышел в юном возрасте. Свою первую роль Михаил получил в МХАТе — в спектакле «Уходя, оглянись!». Одноименный фильм стал и одной из первых проб Ефремова-младшего в кино — наряду с картиной «Дни хирурга Мишкина».
Известность пришла к нему тоже рано: девочки всего Советского Союза влюбились в него после фильма «Когда я стану великаном», вышедшего на экраны в 1978 году. Через два года была картина «Однажды двадцать лет спустя». После этого в карьере актёра произошел недолгий перерыв.
Уже после первого курса — Ефремов учился в школе-студии МХАТ — юношу призвали в армию. Впрочем, и там он занимался, в основном, сценическими делами: актёру доверили готовить концертные программы к всенародным праздникам.
Вернувшись из армии и завершив образование, Михаил Ефремов возглавил театр-студию «Современник-2». Когда в 1991 году труппа распалась, молодой актёр перешёл в МХАТ — к своему отцу. Здесь он служил восемь лет, однако на протяжении всего этого времени у Ефремова-младшего возникали разногласия с Ефремовым-старшим.
С конца 80-х годов прошлого века Михаил Ефремов активно снимался в кино. Всероссийская известность пришла к нему после сериала «Граница», снятого в 2000 году Александром Миттой. После этого Ефремов всё чаще стал появляться на экранах: снимался в сериалах «Каменская», «Романовы. Венценосная семья», сыграл роль в «Антикиллере».
Всё больше раскрывался комедийный дар актёра. Неудивительно, что каждая новая роль чаще всего оказывалась юмористической.
Но, не зависимо от характера роли, его персонажи в фильмах «Супертеща для неудачника», «Заяц над бездной», «День выборов», «Оттепель», «Про любовь», «Следователь Тихонов» и других сразу полюбились зрителям.
В 2009 году актёр примерил на себя новую роль — роль ведущего. С этого времени (и до 2014 года) он работал в телепрограмме «Жди меня» на Первом канале. Кроме того, Михаил Ефремов известен по проекту «Гражданин поэт»: в радиоэфире он читал стихи Дмитрия Быкова. К тому же он продолжал сниматься в кино и играть на сцене.
В июне 2020 года Михаил Ефремов, находясь в алкогольном опьянении за рулем своего автомобиля стал участником ДТП, в результате которого скончался водитель другого автомобиля. После проведенного расследования уголовное дело в отношении Ефремова было направлено в суд. 8 сентября 2020 года суд приговорил Ефремова к 8 годам лишения свободы в колонии общего режима, 22 октября Мосгорсуд изменил приговор по делу Михаила Ефремова — срок лишения свободы был определен в 7 лет 6 месяцев с отбыванием наказания в исправительной колонии общего режима.