V dětství byl Michael Nyqvist adoptován ze sirotčince, jeho biologický otec pocházel z Itálie. V sedmnácti žil rok jako výměnný student v Omaze, což je město v americkém státě Nebraska. Tam dostal svoji první malou roli v dramatu Smrt obchodního cestujícího.
Když se Michael Nyqvist vrátil do Švédska, byl přijat na baletní školu, ale po roce zjistil, že nezvolil správně, a v devatenácti začal studovat drama na akademii v Malmö. Po jejím absolvování působil především v divadle. Objevil se i v menších rolích v několika filmech.
Do povědomí především švédských diváků se dostal rolí policejního důstojníka Bancka v sérii Beck. Zlomovým byl pro kariéru Michaela Nyqvista rok 2000, kdy od režiséra a scénáristy Lukase Moodyssona dostal jednu z hlavních rolí v jeho romantickém dramatu Společně.
Světoznámým hercem se Michael Nyqvist stal díky roli ve filmové trilogii Milénium natočené na motivy románů spisovatele Stiega Larssona, kde si zahrál novináře Michaela Blomkvista, který spolu se záhadnou hackerkou Lisbeth Salanderovou riskuje život při odhalování zločinů v bohatých podnikatelských kruzích i státní správě. Jde o thrillery Muži, kteří nenávidí ženy, Dívka, která si hrála s ohněm a Dívka, která kopla do vosího hnízda.
Získal řadu ocenění. Jmenujme např. Guldbagee, což je švédský Oscar, jehož dostal roku 2002. Opakovaně byl vyhlášen nejlepším hercem. Drama Tak jako v nebi (2004) režiséra a scénáristy Kaye Pollaka, v němž Michael Nyqvist ztvárnil ústřední postavu, bylo v kategorii nejlepší zahraniční film nominováno na Oscara.
Michael Nyqvist se oženil roku 1990. S manželkou Catharinou Nyqvist Ehrnrooth měl dceru Ellen Nyqvist a syna Arthur Nyqvist.
Jeden z nejoblíbenějších švédských herců Michael Nyqvist zemřel 27. června 2017. V 56 letech podlehl rakovině plic.