Морис Джозеф Миклуайт родился 14 марта 1933 года в Госпитале Святого Олава в семье грузчика на рыбном рынке Мориса Джозефа Миклуайта (1899—1957) и поварихи и уборщицы Эллен Фрэнсис Мэри Берчелл (19 мая 1900 — декабрь 1989)[3]. У него был младший брат Стэнли Виктор Миклуайт (11 февраля 1936 — 13 января 2013), который в будущем тоже стал актёром (и тоже взял фамилию Кейн). После смерти Эллен 12 мая 1991 года (Майкл в тот момент снимался в фильме «Безумные подмостки») братья случайно узнали от репортёров, что у них есть единоутробный брат Дэвид Уилльям Берчелл (11 Июля 1925 — Март 1992), которого Эллен родила вне брака. Дэвид страдал тяжёлой эпилепсией и вплоть до смерти находился в психиатрической лечебнице — Майкл и Стэнли с удивлением узнали, что Эллен умудрялась его навещать там каждую неделю и что их отец явно не знал о Дэвиде.
В школе учился плохо, в шестнадцать лет бросил школу и, сменив несколько профессий, пошёл по контракту служить в армию, в британский экспедиционный корпус в Корее. После военной службы работал помощником администратора в одной из театральных трупп графства Суссекс.
С 1955 года, окончив вечерние актёрские курсы, выступал на сцене провинциальных театров, с 1957 снимался в телепостановках, в которых к концу 1960-х годов сыграл более ста ролей.
В начале актёрской карьеры использовал сценический псевдоним Майкл Скотт, но позже сменил его на Майкл Кейн. В одной из своих книг Кейн пишет, что этот псевдоним был выбран им совершенно случайно. От него потребовали назвать псевдоним во время разговора с агентом в телефонной будке. Обернувшись, он увидел афишу фильма «Бунт на „Кейне“» и не задумываясь назвал это имя[4].
За пределами съёмочной площадки актёр всегда использовал своё настоящее имя.
В возрасте 30 лет Кейн достиг международного признания, сыграв лейтенанта-аристократа в батально-историческом фильме «Зулусы» 1964 года. По рекомендации Шона Коннери был взят в фильм «Досье „Ипкресс“» на главную роль Гарри Палмера, эксцентричного шпиона-ловеласа в очках, впоследствии ставшего прототипом Остина Пауэрса. В фильме «Элфи» 1966 года, зритель наблюдает за любовными похождениями симпатичного голубоглазого блондина, роль которого и исполнил Кейн. За эту роль он впервые был номинирован на премию «Оскар». Первым американским фильмом Кейна стал «Гамбит», в котором его партнершей была известная американская актриса Ширли Маклейн.
Если основной чертой исполненных Кейном в 1960-е годы ролей было внутреннее благородство, то на рубеже семидесятых он снялся в двух весьма успешных комедиях: «Ящик Пандоры» и «Ограбление по-итальянски» (1969). В 1971 году Кейн предстал в роли жестокого гангстера в фильме «Убрать Картера» по роману Теда Льюиса (кстати, он появился в небольшой роли в ремейке этого фильма, который был снят в 2000 году).
В 1972 году он сыграл вместе с Лоренсом Оливье в напряжённом детективе «Игра на вылет» (в оригинале — «Сыщик») по пьесе Энтони Шаффера и вновь был номинирован на «Оскар». 35 лет спустя, в 2007 году, Кейн повторно сыграет в фильме-ремейке «Сыщик» вместе с Джудом Лоу, однако в этот раз в роли старого писателя Эндрю Уайка.
Начиная со второй половины 1970-х годов, Кейна часто упрекали в неразборчивости при выборе ролей. Многие фильмы с его участием с треском провалились, но были и отдельные художественные успехи: роли профессора-алкоголика в «Воспитании Риты» (1983) и профессионального авантюриста в «Отпетых мошенниках» (1988) завоевали по «Золотому глобусу», а роль финансиста Эллиота в фильме Вуди Аллена «Ханна и её сестры» (1986) принесла ему «Оскар» за роль второго плана. В 1988 году Кейн сыграл детектива Шерлока Холмса (точнее, бездарного актёра-алкоголика, который изображает Холмса по найму Ватсона) в фильме-фарсе «Без единой улики».
В 1992 году издал первую автобиографию — «О чём всё это?»[5]
1995 год принёс актёру роль в канадском боевике «Экспресс до Пекина», съёмки в котором Кейн однажды назвал «худшим профессиональным опытом в карьере»[5].
Также, среди последних киноработ Кейна — отец Остина Пауэрса Найджел Пауэрс в третьем фильме про шпиона («Остин Пауэрс: Голдмембер», 2002), отставной карикатурист в фантастическом фильме «Дитя человеческое» (2006) и пожилой инженер иллюзий в другом фильме Кристофера Нолана «Престиж» (2006).
В 2007 году вышла лента «Сыщик», в которой Кейн сыграл писателя детективных романов Эндрю Уайка. В 2010 году написал вторую автобиографию — «Слон в Голливуде»[5].
После празднования 80-летнего юбилея в марте 2013 года Кейн заявил, что завершит актёрскую карьеру в 90 лет. За это десятилетие, по словам актёра, он жаждет заполучить третью статуэтку «Оскара»[6].
В 2018 году актера можно было увидеть в главной роли в криминальной драме «Король воров», а в 2020 году — в фантастическом боевике «Довод», ставшем уже восьмым фильмом Кристофера Нолана в карьере Кейна. Также в январе 2020 года на кинофестивале "Сандэнс " состоялась премьера фэнтези «Питер Пэн и Алиса в стране чудес» Бренды Чепмен, в котором Майкл Кейн исполнил роль Чарли[8]. Его партнерами по картине стали Анджелина Джоли и Дэвид Ойелоуо.
на актрисе Патриции Хейнс (1955—1962; в браке родилась дочь Доминик);
на модели Шакире Бэкш (с 1973 года; в браке родилась дочь Наташа).
Актёр проживает в небольшом английском городке Лезерхэд в графстве Суррей. Помимо этого, Кейн является владельцем квартиры и в Америке — в курортном городе Майами-Бич (Флорида).
В июле 2016 года официально изменил имя на «Майкл Кейн», чтобы облегчить прохождение таможенного досмотра в аэропортах[9]:
Я сменил имя, когда началась вся эта заваруха с ИГИЛ… Офицер службы безопасности говорит: «Привет, Майкл Кейн», и тут я вдруг показываю ему паспорт на другое имя. Из-за этого я мог задержаться там на час. Так что я изменил своё имя.
Английская ска-группа Madness в 1984 году посвятила актёру песню «Michael Caine», продержавшуюся 8 недель в национальных чартах и достигшую 11 позиции[10].