М. И. Ромм родился 11 (24) января1901 года в семье еврейских социал-демократов, в Иркутске, куда за участие в революционной деятельности был сослан его отец. Старший брат — Александр Ромм, филолог, поэт, переводчик.
В 1917 закончил гимназию и поступил в Московское училище живописи, ваяния и зодчества. С 1922 по 1923 годы посещал мастерскую Л.Кулешова. В 1925 году Михаил окончил скульптурное отделение Высшего художественно-технического института, получив специальности скульптор и переводчик. С 1925 года занимался литературно-театральной деятельностью, работал в газете, писал киносценарии, переводил с французского. В 1928—1930 научный сотрудник по вопросам кино в Институте методов внешкольной работы.
В 1940—1943 годах — художественный руководитель Государственного управления по производству фильмов. Вместе с Ю.Райзманом руководил 3-м творческим объединением киностудии «Мосфильм». В 1942—1947 — режиссёр Театра-студии киноактёра.
Режиссёр нескольких художественных и документальных («Обыкновенный фашизм» 1965) фильмов. Автор книг и статей по вопросам киноискусства. Фильм «Мир сегодня» режиссёр не успел завершить. 1 ноября1971 года Ромм сидел дома за рабочим столом и, как обычно, раскладывал карточки, на которых были обозначены кадры фильма «Мир сегодня». Когда в кабинет заглянула его жена Е. А. Кузьмина, он сказал: «Сегодня мне что-то нездоровится. Я, пожалуй, прилягу». Жена помогла ему перелечь на диван. Через несколько мгновений он умер.
Памятная доска М.И. Ромму расположенная на Тверской улице в Москве
Память
В 1975 году вышла книга написанная Марком Заком «Михаил Ромм и традиции советской кинорежиссуры».
В 1985 году был снят документальный фильм «Михаил Ромм. Исповедь кинорежиссёра». Режиссёр Аркадий Цинман, сценарист С. И. Фрейлих.
Материалы, записанные М. И. Роммом на магнитную ленту в 1966—1971 годах, долгое время хранились в домашнем архиве, но не могли быть изданы по цензурным соображениям. В восьмидесятые годы некоторые из них были опубликованы и вышли серией пластинок на фирме «Мелодия».
В 1989 году Всесоюзным творческо-производственным объединением «Киноцентр» тиражом 125000 экз. была издана книга «Устные рассказы». В 2003 году рассказы М. И. Ромма, дополненные воспоминаниями его жены актрисы Елены Кузьминой и дочери Натальи Кузьминой, а также фотографиями и документами из личного архива режиссёра и архива Государственного музея кино, были изданы под названием «Как в кино. Устные рассказы» (М. И. Ромм. Как в кино. Устные рассказы. — Нижний Новгород: Деком, 2003. — 256 с. — (Имена). — ISBN 5-89533-085-1.).
В 2008 году в Иркутске в память о Михаиле Ромме была установлена мемориальная доска[3].