Les balbutiements de son talent se montrent déjà pendant sa scolarité primaire à Hawarden au Pays de Galles. Dès l'âge de 14 ans, il assiste au School of Excellence de l'Association de Football britannique à Staffordshire, tout en continuant ses études à l'école Hawarden High School, où il reçoit 10 GCSEs.
Bien qu'il soit supporter d'Everton, il va signer pour le Liverpool FC, l'autre club de Liverpool et rival historique d'Everton, avec lequel il gagne la FA Youth Cup en 1996.
Juste après son 17e anniversaire, il signe son premier contrat professionnel en décembre 1996. En mai 1997, il joue son premier match contre Wimbledon FC où il montre tout son talent : il y marque un but après être entré en cours de jeu. La saison suivante 97/98, il joue régulièrement en tant que titulaire, et à la fin de la saison il devient le meilleur buteur de la Premiership, à égalité avec Chris Sutton et Dion Dublin (18 buts). Cette même saison, il sera nommé PFA Young Player of the Year, titre du meilleur jeune joueur de la saison précédant Nicolas Anelka qui gagnera le titre l'année suivante.
Il joue la Coupe du monde 1998, où il se forge un rang de star en inscrivant un but d'anthologie en huitième de finale contre l'Argentine. Ses qualités de vitesse et son sens du but font parler le monde du football. L'Angleterre voit en lui le futur Pelé.
En 2001, il remporte cinq titres avec Liverpool FC dont la League Cup, la FA Cup et la Coupe UEFA. Ces prestations l'amènent à être élu Ballon d'or de l'année 2001. Le ballon d'or est la plus haute distinction que peut recevoir un joueur de football. Michael Owen fut l'un des plus jeunes joueurs de tous les temps à être récompensé par ce titre. En finale de la Cup 2001 contre Arsenal, mené 1-0 depuis le début du match et malmené par les Gunners, Liverpool est mal-en-point. Owen égalise alors d'une volée dans les six mètres à dix minutes de la fin. Quelques instants plus tard, il achève les hommes d'Arsène Wenger d'une frappe du gauche dans le petit filet et offre le titre aux Reds.
En 2004, le Real Madrid le fait signer pour la somme de 12 millions d'euros. Mais au Real Madrid, il ne parvient pas à gagner sa place de titulaire face à Ronaldo et Raul, malgré 13 buts marqués lors de la saison, respectable pour un joueur très souvent entré en cours de match et rarement titulaire. L'arrivée, pour la nouvelle saison 05/06, de Julio Baptista et de Robinho et le manque de temps de jeu nécessaire en vue d'une coupe du monde imminente le poussent vers la sortie.
Son transfert met du temps à se réaliser car il est désireux de retourner à Liverpool, qui de son côté a un effectif en attaque plus que fourni (Fernando Morientes, Djibril Cissé, Peter Crouch, ou encore Milan Baros) et de plus refuse de payer une somme supérieure à celle pour laquelle ils l'avaient cédé, le Real Madrid exigeant 20 millions d'euros.
Finalement fin août 2005, Owen signe à Newcastle United pour un montant record de 15 millions de livre sterling, soit 25 millions d'euros, devenant ainsi le plus gros transfert de l'histoire du club devant celui d'Alan Shearer, ceci après avoir refusé les avances de nombreux clubs dont l'Olympique lyonnais.
Fin décembre 2005, Owen se brise le métatarse du pied droit lors d'un match contre Tottenham Hotspur. Il n'est rétabli que pour la Coupe du monde... pendant laquelle il se blesse une nouvelle fois lors du match contre la Suède le 20 juin, dès la toute première minute de jeu sans interférence d'aucun autre joueur... Il est remplacé par Peter Crouch, l'attaquant longiligne de Liverpool. Mais cette fois-ci, la blessure est encore plus grave, diagnostic sans appel, rupture des ligaments du genou. Cette blessure provoque un litige entre son club et la fédération Anglaise de Football, Newcastle exigeant des réparations financières proportionnées à la gravité de la blessure.
Michael Owen est revenu sur les terrains de la Premier League lors du match Reading-Newcastle le 30 mai 2007, et après avoir joué les 90 minutes du match, il déclarait se sentir encore plus fort qu'avant. Dès son retour en équipe première à Newcastle il fait son retour en équipe nationale en tant que titulaire ce qui témoigne de l'immense confiance qu'a en lui le sélectionneur anglais Steve McClaren. Lors de son retour international lors d'un match comptant pour les qualifications à l'Euro 2008 contre Israël il marque un but splendide juste avant de mettre un doublé quelques jours plus tard contre la Russie, il est en grande partie responsable de la remontée de l'Angleterre, au plus mal dans ces éliminatoires, jusqu'à la deuxième place. Malheureusement, le match suivant contre l'Autriche, il se blesse à nouveau.
Le 3 juillet 2009, il signe pour une durée de 2 ans dans le club de Manchester United. Alex Ferguson voit en lui une belle opportunité sportive et financière (car il est libre de tout contrat). Le manager mancunien lui confie le numéro 7, mythique dans le club, notamment pour avoir été porté par des joueurs majeurs de l'histoire du club comme George Best, Bryan Robson,
Eric Cantona, David Beckham et Cristiano Ronaldo. Son début de saison est plus que convaincant, puisqu'il offre la victoire du derby mancunien. Malheureusement il se blesse de nouveau lors de la finale de la coupe de la ligue anglaise et est indisponible jusqu'à la fin de la saison, il perd ainsi toutes chances de participer à la coupe du monde de la FIFA en Afrique du Sud.
Il est marié à Louise Bonsall et est père de quatre enfants : Gemma Rose, James Michael, Emily May et Jessica.