Майкл Барратт родился 16 апреля 1959 года в Ванкувере, штат Вашингтон. Детство провёл в Кэмэсе (англ. ), округ Кларк (штат Вашингтон), который считает родным городом. В 1977 году после окончания школы, Майкл поступает в Вашингтонский университет, где в 1981 году получает степень бакалавра (англ. , B. S.) по зоологии.
В 1985 году Барратт получает степень доктора медицины (англ. , M. D.) в Северо-западном университете (Иллинойс). В этом же университете Майкл стажировался по медицине внутренних органов вплоть до 1988 года. Затем, до 1989 года, Барратт работает главным специалистом в госпитале ветеранов (англ. Veterans Administration Lakeside Hospital), Чикаго.
С 1989 по 1991 год Майкл Барратт стажировался по аэрокосмической медицине в университете Дейтона (англ. ).
С мая 1991 года по июль 1992 года Барратт работал в отделе поддержания жизнеобеспечения (англ. Health Maintenance Facility Project) разработчиком подсистем давления и вентиляции для космической орбитальной станции «Свобода» (англ. ) в в КЦ им. Линдона Джонсона. С июля 1992 года по январь 1994 года работал хирургом в отделе медицинского обеспечения полётов шаттла.
В июле 1993 года Барратт, в числе первых американцев (три представителя НАСА), был свидетелм возвращения космического корабля космического корабля «Союз-ТМ-16» (необходимо было оценить возможности «Союзов» для процедуры возвращения экипажей МКС). С начала 1994 года, в течение 12 месяцев, Барратт работал в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина по совместной американо-российской космической программе «Мир — Шаттл».
С июля 1995 года по июль 1998 года Барратт возглавлял отдел медицинского обеспечения МКС, занимался разработкой требований к медицинскому оборудованию для МКС, включая согласование медицинских требований и стандартов всех партнеров МКС. С июля 1998 года (до своего зачисления в отряд NASA) Майкл был хирургом первого экипажа МКС.
Майкл Барратт является пилотом-любителем, имеет лицензию НАСА и квалификацию для полётов на T38 «Тэлон».
26 июля 2000 года Майкл Барратт был зачислен в отряд астронавтов 18-го набора, и по окончании полного курса космической подготовки (ОКП), получил квалификацию специалиста полёта и назначение в Отделение управления станции Отдела астронавтов (англ. Astronaut Office Station Operations Branch), где до назначения в экипаж работал на различных технических должностях.
С 29 по 31 января 2006 года Барратт в составе условного экипажа, вместе с Олегом Артемьевым и Сандрой Магнус, участвовал в двухсуточном экзамене на умение выжить в безлюдной местности в случае аварийной посадки спускаемого аппарата (экзамен проходил в лесах Подмосковья).
13 февраля 2007 года Майкл был утверждён в качестве дублера бортинженера корабля «Союз ТМА-13» и экипажа 18-й экспедиции на МКС (старт которых был запланирован на октябрь 2008 года). В августе 2007 года Барратт был назначен в основной экипаж 19-й экспедиции на МКС (старт на корабле «Союз ТМА-14» в марте 2009 года), а 12 февраля 2008 года утверждён официально.
18—19 сентября 2008 года в ЦКП (вместе с Геннадием Падалкой и космическим туристом Ником Хали) Майкл сдал предполётные экзамены в качестве дублирующего экипажа «Союза ТМА-13». 3—4 марта 2009 года Майкл Барратт, Геннадий Падалка и Чарльз Симони (седьмой космический турист) сдали предполётные экзамены в качестве основного экипажа посещения.
26 марта 2009 года Майкл Барратт стартовал в свой первый космический полёт, в качестве бортинженера корабля «Союз ТМА-14» и бортинженера 19 и 20 основных экспедиций МКС.
Во время полёта, Барратт совершил два выхода в открытый космос (оба выхода в паре с Геннадием Падалкой):
11 октября 2009 года Барратт совершил посадку на корабле «Союз ТМА-14» вместе с Геннадием Падалкой и космическим туристом Ги Лалиберте.
Общая продолжительность полёта составила 198 суток 16 часов 42 минуты и 22 секунды.
19 сентября 2009 года Майкл Барратт был назначен специалистом полёта в экипаж шаттла Дискавери STS-133, полёт которого запланирован на 2010 год.