В конце 60-х Майкл сыграл роль в картине «Здравствуй, герой!» и сразу получил номинацию на «Золотой глобус» как перспективный дебютант. В 1970 и 1971 годах выходят фильмы, где актер исполняет небольшие роли — «Адам в 6 утра» и «Саммертри». Первая значимая роль сыграна Дугласом на TV в сериале «Улицы Сан-Франциско», который выходил с 1972 года в течение 4 лет. Работа на телевидении свела молодого актера с Карлом Молденом, которым Майкл всегда восхищался и считал своим наставником. В 1975 году Кирк Дуглас уступил своему сыну права на экранизацию книги «Пролетая над гнездом кукушки» и Майкл занялся производством картины под одноименным названием. Кирк исполнял уже главную роль в ранней версии этого фильма, но в этот раз актер решил, что он слишком стар. Ведущая партия досталась Джеку Николсону, который за эту роль впоследствии был награжден Американской академией кино за лучшую мужскую роль. А Майкл стал обладателем «Оскара» как продюсер лучшего фильма года.

В 1976 году Дуглас ушел из проекта «Улицы Сан-Франциско» и зрители увидели актера в триллере «Кома» в 1978 году, а через год в картине «Бег». В 1979 году Майкл выступил как продюсер и исполнитель главной роли в драме под названием «Китайский синдром». Сюжет картины посвящен аварии, произошедшей на АЭС. Фильм произвел настоящий фурор еще и потому, что через 2 недели после релиза произошла авария на атомной станции Три-Майл Айленд в Пенсильвании (США). Дуглас стал номинантом на «Золотой глобус» и премию BAFTA за лучший драматический фильм. С 1980 по 1983 год в актерской карьере Майкла наступил вынужденный перерыв: актер получил серьезную травму, катаясь на горных лыжах. За то время, пока Дуглас проходил лечение, зрители успели его подзабыть. В 1984 году актер и продюсер возвращается в мир большого кино и выпускает романтическую картину «Роман с камнем». Эта работа Майкла стала коммерчески успешной и была отмечена «Золотым глобусом». В следующем году выходит не менее успешный фильм — «Жемчужина Нила».

Роль Дэна Галлагера в картине «Роковое влечение» (вышла в 1987 году) можно назвать одной из выдающихся ролей актера. В этом же году Майкл исполнил роль Гордона Гекко в ленте «Уолл-стрит». Игра актера в этом фильме была высоко оценена критиками, Дуглас получил премию «Оскар» в номинации «Лучший актер». В этот же период Майкл снимается в «Война алой и белой розы», еще одном успешном фильме, где работает вместе со своим давним другом Денни Де Вито. К началу 90-х Дуглас стал одним из самых известных и высокооплачиваемых голливудских звезд.

В 1992 году актер появляется в нашумевшей картине «Основной инстинкт» с Шэрон Стоун. Фильм вызвал много споров и разногласий, однако, имел невероятный коммерческий успех. В 1994 году зрители увидели Майкла в ленте «Разоблачение». Актер исполнил роль Тома Сандерса, который подвергся сексуальным домогательствам своей начальницы. В 1998 году на международном фестивале в Карловых Варах актер был награжден «Хрустальным глобусом» за выдающийся вклад в мировое кино. В 2000 году выходит картина «Траффик», и в этом же году актер получает восторженные отзывы критиков за игру в фильме «Вундеркинды».

Последний был выдвинут на 6 номинаций в категории «лучшая мужская роль». В 2003 году вышел документальный фильм Дугласа «It Runs in the Family», в котором он рассказывает о своей семье в трех поколениях. И хотя Майкл вложил в эту работу много чувств, фильм не вызвал восторга ни у критиков, ни у зрителей. Майкл был приглашен для съемок картины «Основной инстинкт 2», но он отказался участвовать в этом проекте.

С 2007 года Дуглас работал диктором в «Ночных новостях» на канале NBC, заменив Говарда Реига. В 2006 году актер появился в двух фильмах — «Охранник» и «Он, я и его друзья». В 2009 году — в картине «Призраки бывших подружек».

В 2010 году Майкл порадовал поклонников, появившись в продолжении картины. В 2011 году с участием актера будет показан фильм «Нокаут».