Актер Михаил Ульянов родился 20 ноября 1927 года в селе Бергамак в Сибирском крае СССР (ныне – территория Омской области). Его отец Александр Ульянов был директором деревообрабатывающей артели, мать Елизавета Ульянова — домохозяйкой. В 30-х годах
семья переехала в город Тара. Там во время войны в эвакуации находился Национальный академический украинский драмтеатр им. Заньковецкой, в студию при нем начал ходить Ульянов.
После окончания школы начинающий актер уехал в Омск и поступил в студию при местном Областном драматическом театре. В ней он проучился два года, затем, в 1946-м, отправился в Москву и поступил в Училище им. Щукина. После его окончания Ульянов был принят в труппу Театра им. Вахтангова, где ему очень быстро начали доверять большие роли.
В кино Ульянов начал сниматься в середине 50-х, дебютным для него стал фильм «Они были первыми». Всесоюзную славу ему принесла главная роль в картине «Председатель» о восстановлении сельского хозяйства в тяжелые послевоенные годы, а роль маршала Жукова в киноэпопеи «Освобождение» только укрепила народную любовь к артисту.
Всего в фильмографии Ульянова более 70 ролей в кино: «Шли солдаты», «Живые и мертвые», «Братья Карамазовы», «Тема», «Дом под звездным небом», «Мастер и Маргарита», «Ворошиловский стрелок», «Атикиллер», «Охота на изюбря».
Михаил Ульянов был женат один раз — с актрисой Аллой Парфаньяк он прожил всю жизнь. В 1959 году у них родилась дочь Елена. Артисту часто приписывали романы с коллегами (в том числе, с Юлией Борисовой и Ириной Купченко), но сам он эти домыслы опровергал. В 2004 году Ульянов и Парфаньяк отметили «золотую свадьбу» — 50 лет совместной жизни. Спустя три года, 26 марта 2007-го, Ульянов скончался в возрасте 79 лет. У актера были серьезные проблемы со здоровьем: в 90-х ему поставили диагноз «болезнь Паркинсона», а в 2006-м у него нашли онкологическое заболевание.
Михаил Ульянов похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве. После смерти его именем были названы арктический танкер и Северный драматический театр в городе Тара.