Михаи?л Илларио?нович Воронцо?в родился 12 июля 1714 года. Четырнадцати лет был определён камер-юнкером при дворе великой княжны Елизаветы Петровны и служил последней и пером своим, которым хорошо владел, и деньгами богатой своей свояченицы, жены его брата Романа.
Вместе с Шуваловым стоял сзади саней, на которых цесаревна поехала в казармы Преображенского полка в ночь провозглашения её императрицей; он же вместе с Лестоком арестовал Анну Леопольдовну с её семейством. За это Елизавета пожаловала его действительным камергером, поручиком новоучрежденной лейб-компании и сделала владельцем богатых поместий. Ему был пожалован лейб-компанейский герб с девизом «Sumper Jmotta Fides» (Верность никогда непоколебимая). 3 января 1742 г. Михаил Илларионович стал мужем Анны Карловны Скавронской, двоюродной сестры государыни. В 1744 г. был возведён в графское достоинство Российской империи и вслед за тем назначен вице-канцлером. Поскольку у него не было мужского потомства, император Франц I разрешил распространить графский титул на родных братьев — Романа и Ивана Илларионовичей. В 1748 г. он едва не подвергся опале. На него пало обвинение в соучастии в заговоре Лестока, но ему удалось легко оправдаться от этого обвинения и вернуть себе расположение императрицы.
Когда в 1758 г. канцлера А. П. Бестужева-Рюмина постигла опала, на его место был назначен Воронцов. Унаследовав от Бестужева-Рюмина так называемую систему Петра — союз с Австрией (против Турции), он при Елизавете Петровне деятельно продолжал войну с Пруссией, но при Петре III едва не вступил в союз с Пруссией. Михаил был привязан к Петру и даже пытался после переворота 29 июня 1762 г. отстоять его права; он отказался присягнуть Екатерине II, за что был подвергнут домашнему аресту, и присягнул только тогда, когда услышал о смерти Петра Фёдоровича. Тем не менее Екатерина II, видевшая в нём опытного и трудолюбивого дипломата, оставила его канцлером. Необходимость делить свои труды (по дипломатическим сношениям) с Н. И. Паниным, державшимся совершенно другой системы, вытекавшие отсюда недоразумения с ним и другими приближенными императрицы, например с Григорием Орловым, и холодность самой императрицы скоро заставили Воронцова выйти в отставку (1763). В 1765 году он был уволен от службы и поселился в Москве, где и скончался 15 февраля 1767 года, погребен в бывшем Крестовоздвиженском монастыре, на Воздвиженке.
Ни современники, ни историки не согласны в оценке деятельности М. И. Воронцова. Большинство историков, следуя суровому приговору Манштейна, называют его малоспособным, малообразованным и поддающимся чужому влиянию. Зато почти все считают Михаила Илларионовича человеком честным, мягким и гуманным. Императрица Екатерина II о нем писала:
Воронцов был очень нерешительный и робок, что мешало ему придавать своему голосу необходимый вес. В сношениях с представителями иностранных держав он избегал решительных ответов и, скрывая истинные намерения своего правительства, старался всем подать надежду, что их желания будут исполнены. В частной жизни Воронцов был человеком трезвым, воздержанный, приветливый со всеми, без различия общественного положения. Несмотря на щедрости Императрицы, пожаловавшей ему деревни и заводы, он постоянно нуждался в деньгах, вечно просил субсидий, пускался в торговые предприятия.
Друг и покровитель М. В. Ломоносова, он интересовался успехами родной словесности и родной науки и, насколько можно судить по его письмам, особенно последнего десятилетия, обладал хорошим образованием, если не в политическом, то в общелитературном смысле.