Zenész családban született; anyja zongoraművész, apja hegedűművész volt. Húszévesen a Theatre Babylone és a Reynauld-Barrault színház társulatában kezdte színészi karrierjét, az 1950-es évektől kezdett rendszeresen filmekben szerepelni. Godard 1963-as A megvetésével vált ismertté.

Michel Piccoli az elmúlt 50 év során több mint 100 filmben szerepelt.

Godard mellett dolgozott a legjelentősebb európai és amerikai rendezőkkel, mint Alfred Hitchcock (Topáz), Louis Malle (Atlantic City) vagy Marco Ferreri (A nagy zabálás, Dillinger halott, A szuka). Legfontosabb szerepei közé tartozott Luis Buñuel munkáiban látható alakításai (A nap szépe, A burzsoázia diszkrét bája, A szabadság fantomja).

Michel Piccoli 1979-ben elnyerte a cannes-i nemzetközi filmfesztivál legjobb színészének járó díját.

Elkötelezett baloldali politikai aktivista volt, a pacifista Békemozgalom tagja, gyakran exponálta magát a szélsőjobboldalinak minősített Nemzeti Fronttal szemben, és aktívan tevékenykedett az Amnesty International szervezettel.

1981-ben támogatta François Mitterrand kampányát, és azóta is hű maradt a Szocialista Párt táborához. 2007 márciusában 150 másik értelmiségivel együtt aláírta azt a felhívást, amely Ségolène Royalt támogatva mozgósított az „arrogáns jobboldal ellen”.

Michel Piccoli háromszor nősült: először Eléonore Hirt svájci színésznőt vette el 1954-ben (akitől egy lánya született), majd 1966-tól 1977-ig Juliette Greco francia énekesnő férje volt, majd 1978-ban Ludivine Clerc forgatókönyvírót vette feleségül, vele élt egészen haláláig. (Wikipedia)