Né le 5 août 1935 à Berlin et fils de l’acteur metteur-en-scène Oskar Ballhaus, le chef opérateur Michael Ballhaus commence sa carrière au début des années 1960. Mais c’est dix ans plus tard qu’il fera la première rencontre décisive de sa carrière sur le film Prenez garde à la sainte putain, où il collabore pour la première fois avec Rainer Werner Fassbinder. Ils feront seize films ensemble en une décennie, parmi lesquels Despair, Le Mariage de Maria Braun et Lilli Marlène.
Après la mort de Fassbinder à l’âge de seulement 37 ans, Michael Ballhaus intéresse désormais outre-Atlantique. Il traverse l’océan pour aller injecter son talent dans les films de Martin Scorsese (After Hours, 1985), Mike Nichols (Working Girl, 1988) et de Francis Ford Coppola (Dracula, 1991). A Hollywood, il a même l’occasion de collaborer à deux reprises avec un compatriote : Wolfgang Petersen (Alerte, 1994 et Air Force One, 1997).
Robert Redford fera également appel à lui pour Quizz Show en 1994 et pour La Légende de Bagger Vance en 2000. Mais son association avec Scorsese se consolidera après After Hours et les deux hommes se retrouveront pour six films supplémentaires en trente ans : La Couleur de l’argent, La Dernière Tentation du Christ, Les Affranchis, Le Temps de l’innocence, Gangs of New-York et Les Infiltrés.
Michael Ballhaus rentre ensuite en Allemagne et prend une retraite bien méritée. Il n’éclairera plus que quelques courts métrages et un dernier long, en 2013 : 3096 Tage de Sherry Hormann. En 2016, la Berlinale lui remet un Ours d’Or d’honneur pour l’ensemble de sa carrière. Il passe le flambeau à son fils, Florian Ballhaus, lui aussi chef opérateur à Hollywood.