В школе Михаил учился ниже среднего, учеба его не особо интересовала, все время уходило на литературные вечера, где он постоянно принимал участие. Когда Михаилу было 15 он впервые увидел театральный спектакль и с тех пор начал мечтать о карьере актера. После войны он отправился в Москву, где смог поступить в Щукинское училище.

Получив диплом, Михаил начал трудиться в труппе Театра им. Вахтангова. Параллельно актер начал сниматься в кино. На счету Ульянова десятки фильмов, среди которых «Дом, в котором я живу», «Добровольцы», «Балтийское небо», «Братья Карамазовы» и многие другие.  Одной из ярких ролей Михаила стал маршал  Георгий Жуков в фильме «Освобождение».