Sa carrière lancée, durant la Deuxième Guerre mondiale elle émigra aux Etats-Unis où elle apprit à chanter et danser pour être la partenaire de Frank Sinatra dans Amour et swing, et tourna quelques films dont Passage to Marseille avec Humphrey Bogart. Elle y épousa l’acteur William Marshall (1917-1994). Mais le compte cinématographique n’y était pas. Déçue, elle revint en France où le triomphe de La Symphonie pastorale de Jean Delannoy (1946) lui prouva qu’elle n’avait pas été oubliée.
Divorcée de William Marshall, elle épousa l’acteur Henri Vidal avec lequel elle forma un couple idéal dans Fabiola (1947). Grande dame du cinéma français, elle se consacra quelques temps aux héroïnes de l’histoire : Jeanne d’Arc (Destinées/1952), Marie-Antoinette (1955), Gabrielle d’Estrées (Si Paris nous était conté de Sacha Guitry/1955), etc. Au sommet de sa célébrité, elle partagea la tête d’affiche avec Gérard Philippe dans Les Grandes manœuvres (1955), inspirées du mythe de Don Juan.
Veuve d’Henri Vidal, le réalisateur Gérard Oury entra dans sa vie et y resta. Tournant de moins en moins, ignorée des cinéastes de la Nouvelle Vague, on la retrouva néanmoins dans le Landru (1962) de Claude Chabrol en compagnie de Charles Denner. Après Benjamin ou les mémoires d'un puceau (1967), elle décida de suspendre sa carrière pour se consacrer à ses autres passions, la mode et la peinture, n’apparaissant plus que rarement sur le petit comme le grand écran.
En parallèle, elle se tourna vers le théâtre, interprétant, entre autres, Chéri de Colette (1982), ou encore Les Monstres Sacrés de Jean Cocteau aux côtés de Jean Marais (1993), puis mit un terme définitif à sa carrière en 2001.
Michèle Morgan fut inhumée au cimetière du Montparnasse où elle rejoignit dans la tombe son compagnon, Gérard Oury.