Apesar de ter nascido em Heidelberg, na Alemanha, Michael Fassbender viveu boa parte de sua vida na Irlanda, sendo descendente de Michael Collins, um dos ícones da guerra de independência do país.
Teve o primeiro papel importante na série Band of Brothers, produzida por Steven Spielberg e Tom Hanks, e exibida na HBO. Em seguida, acabou com vários pequenos papéis em seriados e telefilmes da TV britânica, com destaque para Sherlock Holmes e o Caso das Meias de Seda.
Fez sua estreia em Hollywood em 2006, quando interpretou Stelios em 300, de Zack Snyder. No ano seguinte, foi chamado por François Ozon para atuar em Angel, mostrando que também viraria um ícone do cinema alternativo, algo que ficou ainda mais claro após a atuação em Fish Tank.
Em 2008, estrelou Hunger, primeiro filme da parceria com o diretor Steve McQueen, com quem voltaria a trabalhar em Shame (2011), ao lado de Carey Mulligan. Convocado por Quentin Tarantino, Fassbender assume o papel do tenente Archie Hicox em Bastardos Inglórios (2009) e entra definitivamente para o cenário dos grandes nomes do cinema norte-americano.
O ano de 2010 não foi muita felicidade para o ator, que realizou os fracassos de público e crítica Centurião e Jonah Hex - O Caçador de Recompensas, mas a recompensa veio no ano seguinte, quando interpretou um jovem Magneto em X-Men: Primeira Classe, brilhou na pele de Carl Jung no drama Um Método Perigoso, de David Cronenberg, e emocionou o público com o romance Jane Eyre, coestrelado por Mia Wasikowska.
O sucesso na carreira acabou despertando a atenção de grandes diretores e Michael Fassbender acabou contratado para atuar em À Toda Prova, de Steven Soderbergh, e Prometheus, de Ridley Scott, ambos de 2012.