Né le 28 juillet 1938, à New York, il était le fils aîné du magnat pétrolier Nelson Aldrich Rockefeller, le vice-gouverneur de la New York et futur gouverneur de l'État de New York, ainsi que de son épouse, Mary Todd Larimer. Michael avait huit frères et sœurs, dont une sœur aînée, Laurance, qui deviendra gouverneure de New York après leur père.
Michael Rockefeller était un jeune homme passionné par l'art précolombien et, en 1954, il effectua son premier voyage à travers le Pacifique pour recueillir des objets d'art. En 1955, il commença ses études à Yale dans le département d'anthropologie où il se spécialisa dans la culture des Dayaks en Indonésie.
En octobre 1961, Michael Rockefeller partit pour un voyage vers l'Indonésie avec son ami Robert J. Wilson. Les deux jeunes gens prirent un bateau traditionnel des Dayaks à Tanjung Selor pour explorer les régions peu connues du Kalimantan, une île indonésienne également appelée Bornéo. Le 18 novembre 1961, leur bateau coula dans la mer de Celébes et Michael Rockefeller disparut sans laisser de traces.
Malgré les recherches intensives menées par la famille Rockefeller, l'armée indonésienne et des archéologues, il n'y eut pas de signes de la présence de Michael Rockefeller après son éventuel naufrage. Son corps n'a jamais été retrouvé, mais on pense qu'il a probablement péri noyé.
La vie et l'histoire tragique de Michael Rockefeller ont inspiré plusieurs livres, notamment "The Lost Warrior: The Life of Michael Rockefeller" par Charles R. Knight Jr. et "Michael Rockefeller: The Search for Adventure in the New Guinea Jungle" par James G. Foote. Il reste un symbole de l'esprit d'aventure et de l'exploration de la jeunesse américaine des années 1950.