De son vrai nom Simone Roussel, Michèle Morgan débute au cinéma en 1935, à l'âge de quinze ans, avec Mademoiselle Mozart dans lequel elle côtoie Danielle Darrieux. Sur le conseil du réalisateur, elle s'inscrit au cours d'arts dramatiques de René Simon. Après plusieurs rôles de figuration, elle passe des essais pour Marc Allégret et devient la partenaire de Raimu dans Gribouille en 1937. Le succès est au rendez-vous et sa carrière est lancée.

Celle qui a alors choisit le pseudonyme de Michèle Morgan enchaîne les films avec les partenaires les plus prestigieux : Charles Boyer dans Orage puis, surtout, Jean Gabin dans Quai des brumes. Le film de Marcel Carné fait d'elle une vedette internationale. Son regard profond et mystérieux, son élégance, lui valent d'être parfois comparée à Greta Garbo. A cause de la guerre, Michèle Morgan quitte la France pour les Etats-Unis ou la RKO lui fait signer un contrat. De l'autre côté de l'Atlantique, Michèle Morgan peine à trouver des rôles à sa mesure. Elle apprend à chanter et à danser pour être la partenaire de Frank Sinatra dans Amour et swing et tourne son dernier film américain avec Humphrey Bogart dans Passage to Marseille . Aux Etats-Unis, Michèle Morgan épouse en première noce l'acteur américain William Marshall. Ils deviennent les parents, le 13 septembre 1944, du petit Mike Marshall.

Déçue par sa carrière américaine, Michèle Morgan revient en France dès 1946 et tourne pour la première fois sous la direction de Jean Delannoy dans La Symphonie pastorale. Le film lui permet d'obtenir le prix d'interprétation féminine au Festival de Cannes 1946. Michèle Morgan retrouve sa popularité d'avant-guerre. Elle tournera à six reprises avec Jean Delannoy.

Elle divorce en 1948 de William Marshall avant d'épouser en seconde noce l'acteur Henri Vidal. Elle partagera l'affiche avec lui, notamment dans Fabiola. Durant cette décennie, Michèle Morgan tourne avec les plus grands réalisateurs de l'époque : Les Orgueilleux d'Yves Allégret, Les Grandes manoeuvres de René Clair et, surtout, Napoléon de Sacha Guitry. Après la mort d'Henri Vidal en 1959, Gérard Oury rentre dans sa vie. Le couple vit en union libre et n'aura aucun enfant. Sous la direction d'Oury, elle tourne dans Le Crime ne paie pas en 1962. Michèle Morgan commence à tourner de moins en moins. On la retrouve néanmoins au côtés de Charles Denner et Danielle Darrieux dans Landru de Claude Chabrol. Après Benjamin ou les mémoires d'un puceau, elle décide de suspendre sa carrière d'actrice. Elle se consacre à ses autres passions, la mode et la peinture.

Présidente du jury du Festival de Cannes 1971, elle est décorée par la Légion d'honneur la même année. En 1977, elle publie aussi ses mémoires Avec Ces yeux là.

Au cinéma, on le revoit plus que chez Claude Lelouch : Le Chat et la souris en 1975, Robert et Robert en 1978 et Un Homme et une femme : vingt ans déjà en 1986. Elle apparaît, également en 1986, dans le feuilleton télévisé Le Tiroir secret. Elle effectue ensuite sa dernière apparition sur grand écran dans Ils vont tous bien de Giuseppe Tornatore, donnant la réplique à Marcello Mastroianni.

En parallèle, Michel Morgan se tourne vers le théâtre, interprétant entre-autres Cheri de Colette en 1982 ou encore Les Monstres Sacrés, aux côtés de Jean Marais, en 1993.