Михаил Шемякин родился 4 мая 1943 года в Москве.
Его отец, Михаил Петрович Шемякин, происходил из черкесского (кабардинского) рода Кардановых. Он рано осиротел и фамилию Шемякин получил от своего отчима, офицера Белой гвардии Шемякина, точно так же, как и русское имя Михаил взамен данного при рождении — Файзулла. Приемный отец скоро сгинул на полях Гражданской войны, а юный Михаил Шемякин стал красноармейским сыном полка, в 13 лет получил один из первых орденов Красного Знамени, всю жизнь звался Шемякиным и всегда гордился, что принадлежит к кабардинскому роду Кардановых.
Мать — актриса Юлия Николаевна Предтеченская.
Большая часть его детства прошла в оккупированной Восточной Германии, а затем в ГДР. В 1957 году 14-летний Михаил вернулся обратно в СССР, в Ленинград. Он был принят в среднюю художественную школу при Институте живописи, скульптуры и архитектуры имени И. Е. Репина, где учился с 1957 по 1961 год. Был отчислен за эстетическое развращение однокурсников.
С 1959 по 1971 год он работает в качестве лаборанта, исполняя различного рода работу. Его также подвергают принудительному лечению в клинике для душевнобольных в течение трёх лет и выписывают в состоянии средней тяжести, когда огромными усилиями медицинских специалистов была восстановлена пусть и условная, но дееспособность. Работает такелажником в Эрмитаже.
В 1971 году выслан из СССР. Сначала жил в Париже, затем в США, с 1981 года — в Нью-Йорке, с 1991 — в Клавераке (en:Claverack, New York), штат Нью-Йорк. Въехать обратно в СССР Михаилу Шемякину разрешили только в 1989 году, после 18 лет изгнания. Михаил Михайлович создал Институт философии и психологии творчества в городе Хадсон (США).
В 2007 году Шемякин вновь вернулся во Францию, где поселился недалеко от города Шатору.
Периодически работает в Санкт-Петербурге.
Сейчас Шемякин работает над полнометражным мультфильмом «Гофманиада» вместе со студией «Союзмультфильм».
Шемякин дважды женат. Первая жена — Ребекка, от которой у него есть дочь — Доротея, художница, живет в Греции.
В настоящее время жена — Сара Кэй (американка).
«Воображаемый музей М. Шемякина» — цикл передач на канале «Культура» представляющий собой визуальные лекции об истории искусств.
В период с 1981—1982 в Нью Йорке несколько совместных выставок с киевским художником Александром Костецким.
Михаил Шемякин и Владимир Высоцкий познакомились в Париже (благодаря Михаилу Барышникову) и навсегда остались друзьями. Высоцкий посвящал Шемякину свои песни, тот, в свою очередь, рисовал иллюстрации к произведениям Владимира Семёновича, а после его смерти создал памятник поэту, установленный в Самаре.
Необходимо также отметить, что песни в исполнении Высоцкого пытались записывать многие, но из профессиональных записей Владимира Высоцкого ни одна не может соперничать с коллекцией Шемякина по объёму, чистоте звучания, исключительному подбору песен. Эти записи уникальны тем, что Высоцкий пел не для пластинки, а для близкого друга, чьё мнение он так ценил. Записи сделаны в Париже в 1975—1980 годы в студии Михаила Шемякина. Аккомпанировал Высоцкому на второй гитаре Константин Казанский. Записи были изданы только в 1987 году, после обработки в Нью-Йорке Михаилом Либерманом. Серия включает в себя 7 пластинок.
Смотри также: «Дискография Владимира Высоцкого».
Несмотря на официальное признание в России и в мире, у Михаила Шемякина немало критиков[кто?], ставящих под сомнение художественную ценность его творчества.