Михаил Моисеевич Ботвинник родился 17 августа 1911 года в дачном посёлке Куоккала в семье зубного техника Моисея Гиршовича Ботвинника и зубного врача Шифры Самойловны Рабинович.
В сентябре 1923 года в возрасте 12 лет знакомится с шахматами и в это же время года принимает участие в школьном турнире (157-я школа). В дальнейшем начинает заниматься по книгам, среди них «Шахматный листок» М. Чигорина за 1876—1877 годы. Позже приобретает учебники дебютов Н. Грекова и В. Ненарокова. Во время гастролей Эм. Ласкера в Ленинграде записывает его сыгранные партии со своими комментариями. Весной следующего года добивается своей первой турнирной победы на чемпионате школы. После этого посещает городское шахматное собрание и становится его членом, для этого добавляет себе возраст.
В 19-м номере журнала «Шахматный листок» за 1924 год Михаил Ботвинник впервые упоминается как победитель внекатегорного турнира. В течение года Михаил становится известным среди шахматистов Ленинграда. Он быстро преодолевает квалификационные ступеньки. В 1925 году побеждает на трёх турнирах первой категории.
Во время 1-го международного турнира в Москве Х. Р. Капабланка приезжает в Ленинград и даёт 20 ноября в здании Филармонии сеанс одновременной игры на 30 досках, который заканчивается победой чемпиона со счётом 22 : 8 (+18 ?4 =8). Одно из поражений наносит ему Михаил Ботвинник.
В 1926 году выступает на 5-м чемпионате Ленинграда, где делит 2—3-е место с И. Рабиновичем. Также удачно заканчивается чемпионат Северо-Западной области — 3-е место. Свой дебют на международной арене отпраздновал в матче Ленинград — Стокгольм, где победил на шестой доске будущего гроссмейстера Г. Штольца со счётом 1? : ?. В это же время пробует себя как шахматный комментатор.
Благодаря достижениям в ленинградских турнирах получает право участвовать в 5-м чемпионате СССР проходившем осенью 1927 года в Москве, где делит 5-6-е место с В. Макогоновым, тем самым на 2? очка перевыполнил норму мастера.
Последующие два-три года Ботвинник мало уделяет времени шахматам, что было связано с окончанием школы и поступлением в Ленинградский политехнический институт. В это время он побеждает на чемпионате металлистов и рабпроса, также участвует в ряде командных соревнований. В сентября 1929 года играет на 6-м чемпионате СССР. В предварительной группе занимает первое место, но из-за проигрыша двух партий в полуфинале выбывает из борьбы за титул. Некоторые причины неудачи были сложный регламент турнира и слабая физическая подготовка.
В конце 1920-х и начале 1930-х годов произошла смена лидеров в советском шахматном движении, до тех пор преобладали мастера известные ещё в царской России. Несмотря на столь юный возраст, методы подготовки Михаила Ботвинника к соревнованиям, всё больше пользовались успехом среди молодых шахматистов. Победа Ботвинника на турнире мастеров в 1930 году в Ленинграде показывает, что молодые шахматисты не уступают в силе мастерам. Но из-за короткой дистанции возникали ещё сомнения в силе молодого поколения, которые были окончательно развеяны убедительной победой Ботвинника на 8-м первенстве Ленинграда.
Ещё до начала 7-го чемпионата СССР в 1931 году Ботвинника рассматривали как одного из претендентов на титул. Два поражения подряд в предварительном турнире и неудачный старт в финале (поражения от А. Ильина-Женевского и от В. Созина) не остановили Михаила и он становится первым чемпионом СССР — воспитанником советской шахматной школы.
В 1932—1933 годах убедительно выступает на трёх ленинградских турнирах: 1-е места в 9-м чемпионате города и в турнире мастеров в Доме учёных, а также делит 1—2-е места в турнире мастеров.
В августе 1933 года начинался 8-й чемпионат СССР, где Михаилу предстояло отстаивать звание чемпиона СССР. Состав турнира был, по сравнению с прошлым чемпионатом, сильнее, так как присутствовали известные мастера: Г. Левенфиш, И. Рабинович, П. Романовский, Ф. Дуз-Хотимирский. Удачно прошла первая половина турнира, отрыв от преследователей составлял после 12-го тура 2 очка. Но пытаясь выжать из каждой партии максимум, было затрачено слишком много сил, что сказалось на финише. В дальнейшем Ботвинник старался более оптимально распределять их, что удавалось не всегда.
Победы в чемпионатах Ленинграда (1931—1932), турнирах ленинградских мастеров (1930, 1932—1933), чемпионатах СССР (1931, 1933) выдвинули Ботвинника в число сильнейших шахматистов страны. Встречи с ведущими зарубежными шахматистами подтвердили высокий класс его игры:
«АВРО-турнир» (1938), где Ботвинник занял 3-е место, выиграв партии у Алехина и Капабланки, подтвердил его право на матч с чемпионом мира. Алехин принял вызов Ботвинника, но начало 2-й мировой войны 1939—1945 помешало проведению матча.
С 1930-х гг. Ботвинник — лидер советских шахматистов: победы в чемпионате СССР (1939), в матче с В. Рагозиным (1940), в матч-турнире за звание абсолютного чемпиона СССР (1941). В 1940 году вступил в ВКП(б).
В годы Великой Отечественной войны 1941—1945 Ботвинник работал в Перми инженером-электриком. Победитель турнира мастеров в Свердловске (1943), чемпионата Москвы (1943/1944, вне конкурса). Успешные выступления в чемпионатах страны (1944—1945) и в командном радиоматче с шахматистами США (1945) показали, что Ботвинник готов оспаривать титул чемпиона мира (матч с Алехиным не состоялся из-за неожиданной смерти чемпиона мира), а победы в крупных международных турнирах в Гронингене (1946) и памяти М. Чигорина в Москве (1947) подтвердили, что Ботвинник — основной претендент на звание чемпиона мира.
Матч-турнир на первенство мира (Гаага — Москва) (1948) завершился победой Ботвинника, который в блестящем стиле завоевал звание чемпиона, опередив 2-го призёра на 3 очка. При этом он убедительно выиграл все микроматчи у соперников.
В 1951 Ботвинник сыграл вничью матч на первенство мира с Д. Бронштейном и сохранил звание чемпиона. Участник мемориала Мароци (Будапешт, 1952) — 3-5-е м.; чемпионатов СССР: 1951 — 5-6-е м.; 1952 — 1-е; 1955 — 3-6-е место.
Матч на первенство мира с В. Смысловым (1954) также закончился вничью.
Разделил 1-2-е м. на международном турнире памяти Алехина (1956) со Смысловым.
В 1957 2-й матч на мировое первенство закончился победой Смыслова, но спустя год Ботвинник взял реванш.
Отлично выступил Ботвинник и в других соревнованиях — на Всемирных олимпиадах (1958 и 1960), Спартакиаде народов СССР (1959); победил на турнире в Вагенингене (1958, Нидерланды).
В поединке с М. Талем (1960) Ботвинник вторично уступил титул чемпиона мира, но в матч-реванше убедительно переиграл молодого соперника.
Выступления в международных турнирах: победы в Гастингсе (1961/1962) и в Стокгольме (1962).
Проиграл матч на первенство мира Т. Петросяну (1963) (по правилам ФИДЕ матч-реванши были отменены).