Fils de Georges Bernanos et Louise Bernabé, il est l'aîné des huit enfants du couple. Son père lui donna son premier écriture, une machine à écrire, à l'âge de dix ans. Il fut un élève brillant au lycée de Rennes, mais il détestait les examens.
En 1920, Michel entre à l'École normale supérieure (Paris). Il y rencontre Jean Giono et André Gide, qui eurent une influence marquante sur sa formation littéraire. En 1924, il sort premier de son concours d'agrégation de lettres et se tourne vers la carrière d'enseignant, ce qui lui permit de voyager dans divers pays européens (Allemagne, Italie, Pologne).
En 1930, il épouse Jacqueline de Bollardière. Ils eurent trois enfants : Élisabeth, Pierre et Antoine. Tous les trois devinrent également écrivains.
En 1934, Michel publie son premier ouvrage, "La Joyeuse Marche", un roman qui met en scène sa vie dans une petite ville bretonne où il a été instituteur de 1927 à 1929. Son père Georges le rejeta, car il s'y dénonçait comme un anticlérical et un maçon, dont il croyait que Michel était l'un des chefs.
Ensuite, il publie "Les Nuits de Saint-Germain-des-Près" (1936) et "La Maison de Thérèse" (1941). Ces derniers écrits sont plus en accord avec la vision du monde de son père. Dans les années 1930, Michel, comme son père, prend part à l'Action française, ce qui le rapproche politiquement des milieux catholiques conservateurs et nationalistes.
En 1942, il est mobilisé dans l'armée de Vichy, puis quitte en secret la France pour se réfugier en Suisse, avec sa femme et ses enfants. Il rejoint ensuite l'Espagne pour s'installer à Saint-Sébastien.
Il continue à écrire pendant son exil. Son œuvre la plus connue de cette période est "La Rue sans nom" (1946), dont il achevée la rédaction deux jours avant sa mort, d'un cancer de la gorge, à l'âge de 45 ans.
Il repose au cimetière des Gonards à Saint-Rémy-lès-Chevreuse (Yvelines).
Enfin, son œuvre est marquée par un réalisme psychologique et une sensibilité religieuse. Son style littéraire a laissé une empreinte durable sur le roman français de l'entre-deux-guerres.