Ещё в детстве Микко начал учиться управлять гоночным автомобилем: вместе с отцом они водили автомобиль по замёрзшему озеру около своего дома.
В возрасте 18 лет финн принял участие в своём первом ралли. В 2002 году он выиграл Национальный чемпионат Финляндии по ралли в классе автомобилей до 2000 кубических сантиметров. В 2003 году он уверенно выступил на чемпионате мира за рулём Ford Focus, а в последующем году перешёл в Субару, где стал напарником чемпиона мира Петтера Сольберга. В новой команде он продолжил свои успешные выступления, завоевав четвёртое место в Аргентине и Австралии. Но по завершении сезона ему не нашлось места в команде, поэтому Микко вернулся в Форд, где некоторое время выступал как частное лицо.
В сезоне 2006 пилот одержал свою первую победу на этапе чемпионата мира, выиграв Ралли Австралия. В этом же году он финишировал на подиуме в шести ралли подряд. Успехи финна не остались незамеченными, и уже официальная команда Форд подписала с ним трёхлетний контракт.
Сезон 2007 пилот начал с пятого места на Ралли Монте-Карло и третьего — на Ралли Швеция. В Норвегии он одержал свою вторую победу в WRC, позднее победил в Японии, а к концу сезона — в Великобритании. В итоге он занял третье место в личном зачёте, отстав на 17 очков от Себастьяна Лёба, чемпиона мира. Также вместе с напарником Маркусом Гронхольмом Микко завоевал Кубок конструкторов для команды Форд.
В конце 2007 года, после ухода в отставку Маркуса Гронхольма, Микко стал первым номером команды BP Ford. Его соотечественник, Яри-Матти Латвала, стал вторым номером команды.
В 2008 и 2009 годах Хирвонен становился вице-чемпионом мира, уступая лишь Себастьяну Лёбу. При этом в 2009 году Микко лидировал перед последним этапом, но Лёб сумел выиграть его и обойти Хирвонена на 1 очко в общем зачёте чемпионата.
В декабре 2011 года стало известно, что с 2012 года Микко Хирвонен будет выступать за команду Citroen.