Родился 5 (18) июля 1910 года в городе Санкт-Петербург (Россия) в семье рабочего. Русский. Проживал в Николаеве, Полтаве. Окончил 7 классов школы в 1925 году. С 1925 года работал учеником токаря в Полтаве. В 1929 году окончил школу ФЗУ. Работал токарем по металлу на Полтавском паровозоремонтном заводе. Прошёл курс теоретического обучения в Полтавском авиакружке Осоавиахима.
В РККА с 1929 года.
Окончил Сталинградскую военную авиационную школу лётчиков в 1932 году.
В звании лейтенанта служил пилотом, командиром звена и командиром отряда в бомбардировочном авиационном полку Белорусского военного округа.
Участвовал в национально-революционной войне в Испании с октября 1936 года по январь 1937 года в качестве пилота бомбардировщика СБ 12-й бомбардировочной группы республиканской авиации.
Совершил несколько боевых вылетов.
После возвращения из Испании продолжал служить в Военно-воздушных силах.
В 1937-1939 годах служил в должности командира эскадрильи в Северо-Кавказском военном округе и на Дальнем Востоке.
С 1939 года по 1941 год был лётчиком-испытателем военной приёмки авиазавода № 301 (город Химки), на котором испытывал серийные учебно-тренировочные самолёты УТ-2 и истребители Як-1.
С 1941 года служил лётчиком-испытателем военной приёмки авиазавода № 31 (город Таганрог), где испытывал серийные истребители ЛаГГ-3.
Участвовал в Великой Отечественной войне с июня 1941 года.
В июне-ноябре 1941 года входил в состав ПВО Таганрога.
В ноябре 1941 года при эвакуации авиазавода в Тбилиси участвовал в боевых действиях на Юго-Западном фронте.
Всего совершил около 50 боевых вылетов (из них 12 — на штурмовку войск противника).
С 1941 года служил в УЗСиМ ВВС Красной армии Закавказского фронта, Управлении заказов самолетов и моторов, Главном Управлении технического снабжения ВВС Красной армии, Народном комиссариате авиационной промышленности СССР, старшим лётчиком-испытателем военной приёмки авиазавода № 31 (город Тбилиси), испытывал серийные истребители ЛаГГ-3, Ла-5ФН и Як-3.
Присвоено звание подполковника.
К 15 апреля 1944 года испытал 900 истребителей, перегнал в строевые части 250 самолетов.
С февраля 1945 года был старшим лётчиком-испытателем ОКБ А. С. Яковлева.
24 апреля 1946 года выполнил первый полёт и в дальнейшем провёл испытания одного из первых отечественных истребителей Як-15.
Провёл испытания различных модификаций истребителя Як-3, Як-11, а также испытания реактивных истребителей Як-19 и Як-23.
В 1947 году присвоено звание полковника.
В 1947 году присвоено звание летчика-испытателя 1-го класса.
Погиб 14 июля 1948 года на самолёте Як-23 при подготовке к авиационному параду на Тушинском аэродроме. При подходе к трибуне на высоте всего 100 метров, у самолёта внезапно отвалилось правое крыло.* Самолёт мгновенно с большой скоростью выполнил бочку (переворот через крыло), при этом привязные ремни не выдержали и лопнули. Пилота выбросило из кабины, и он упал на Волоколамское шоссе, прямо около главной трибуны. Похоронен на Новодевичьем кладбище в городе Москва (Россия).
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 5 марта 1948 года, за мужество и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники полковнику Михаилу Ивановичу Иванову было присвоено звание Герой Советского Союза («Золотая медаль» № 8301).
Награждён орденом Ленина** (05.03.1948), двумя орденами Красного Знамени (03.01.1937, 05.02.1947), двумя орденами Отечественной войны 1-й степени (19.08.1944, 20.09.1947), орденом Красной Звезды (30.04.1945), медалью «За боевые заслуги» (03.11.1944).
Примечания:
* По другим данным, в полете он случайно ударил крылом Як-23 по рулю поворота бомбардировщика Ту-16.
** Орден имел порядковый № 68026.