Après avoir fini ses études dans la prestigieuse université d'Harvard, Michael Almereyda s'installe à New York dans le but de devenir scénariste. Grâce à un scénario sur l'inventeur physicien Nikola Tesla (qui ne fut jamais produit), il se fit remarquer par un agent et devint pendant un temps " script-doctor ". Il collabora alors avec les réalisateurs montants des années 80 (Paul Verhoeven, Wim Wenders ou même David Lynch).

En 1985, il réalisa son premier film : un court-métrage a Hero of our time inspiré par une nouvelle de l'auteur russe Mikhail Lermontov. Il réalise son premier long-métrage Twister en 1990. Mais c'est réellement avec le moyen-métrage Another girl, another planet en 1992, première collaboration avec l'envoûtante actrice Elina Löwensohn, qu'il se fait remarquer, remportant de nombreux prix dans divers festivals.

En 1994, il réalise le film-culte underground Nadja grâce notamment à David Lynch qui co-produit et joue un petit rôle dans le film. Film fondateur, qui doit beaucoup à David Lynch bien sûr et mais aussi à Hal Hartley (dont on retrouve les acteurs habituels Elina Löwensohn, Martin Donovan, Galaxy Craze), Almereyda expérimente et utilise pour la deuxième fois une caméra pour enfants, la PXL-2000, qui lui valu déjà un prix spécial en 1992, donnant à l'image pixelisée une impression de flou, due à l'incroyable manque de profondeur de champs.

En 1998, il réalise the Eternal avec Jared Harris, Alison Elliott et Christopher Walken, marquant son goût pour le cinéma de genre et renforçant le thème de toute sa filmographie : la déchirure familiale.C'est donc logiquement qu'en 2000, il réalise Hamlet. Entouré d'un casting prestigieux (Ethan Hawke, Kyle MacLachlan, Bill Murray, Julia Stiles, Sam Shepard, Diane Venora, Liev Schreiber, Steve Zahn, Casey Affleck) il réalise une adaptation moderne ambitieuse, confirmant son immense talent de directeur d'acteur.

Son film suivant Happy here and now en 2002 étant passé inaperçu, il ne réalisa plus que des documentaires (dont, entre autre, le film This so-called disaster : Sam Shepard directs the Late Henry Moss).