Do povědomí širší divácké veřejnosti se Michael Shannon dostal díky roli v americko-německém dramatu 8. míle (8 Mile) z roku 2002. V letech 2010 až 2014 hrál jednu z hlavních postav v historickém kriminálním seriálu Impérium – Mafie v Atlantic City.
V roce 2009 byl Michael Shannon nominován na Oscara za roli Johna Givingse v romantickém dramatu Nouzový východ (Revolutionary Road) a v roce 2017 za ztvárnění Bobbyho Andese v psychologickém dramatu Noční zvířata (Nocturnal Animals). V obou případech to bylo v kategorii Nejlepší herec ve vedlejší roli.
Jednu z klíčových postav si Michael Shannon zahrál mj. ve fantasy hororu Tvář vody (The Shape of Water) z roku 2017, ve válečném dramatu 12 hrdinů (12 Strong) z roku 2018, v krimi tragikomedii Na nože (Knives Out) z roku 2019, v krimi Echo Boomers (2020), v hororu Night's End (2022) či ve sci-fi The Flash (2023).
Spolupracoval mj. s uznávanými režiséry, jako jsou Martin Scorsese, Werner Herzog a Jeff Nichols, a ukázal tak svůj rozsah napříč různými žánry. Michael Shannon proslul hlubokým, velitelským hlasem a impozantní postavou, což jeho výkonům dodává na intenzitě.
Při své práci před kamerou Michael Shannon nezapomněl ani na divadelní prkna, kde si vysloužil uznání kritiky za účinkování na Broadwayi, např. v inscenacích Long Day's Journey Into Night a Grace.
Navzdory svým významným rolím se Michael Shannon věnuje i nezávislým a charakterním projektům.
Partnerkou Michaela Shannona se roku 2002 stala herečka Kate Arrington. Mají spolu dceru Marion.