Кутузов был сыном генерал-поручика Иллариона Матвеевича Голенищева-Кутузова (1717–1784) и его жены Анны Илларионовны, урожденной Бедринской, дочери отставного капитана. Михаил окончил Артиллерийскую и инженерную дворянскую школу в 1761 году и с чином инженер-прапорщика был оставлен при ней для обучения воспитанников математике. С 1764 года, уже в чине капитана, находился в распоряжении командующего русскими войсками в Польше генерал-поручика Ганса Генриха фон Веймарна и участвовал в боях с польскими конфедератами. В 1770 году Кутузов был переведён в первую армию генерал-фельдмаршала Петра Александровича Румянцева и принял участие в войне с Турцией. Он участвовал в сражениях при Рябой Могиле (17 (28) июня 1770 года), Ларге (7 (18) июля 1770 года) и Кагуле (21 июля (1 августа) 1770 года) и был произведён в премьер-майоры, а в следующем году – в подполковники.
В июле 1774 года при отражении турецкого десанта в Алуште Кутузов, командовавший гренадерским батальоном Московского легиона, был тяжело ранен пулей, пробившей левый висок и вышедшей у правого глаза, который «искосило», но зрение сохранилось. За этот бой он получил орден Святого Георгия 4-й степени и был отправлен на лечение в Австрию.
В 1777 году он был произведён в полковники и назначен командиром Луганского пикинерного полка в Азове, а в 1783 году, будучи произведен в бригадиры, возглавил Мариупольский легкоконный полк в Крыму. В ноябре 1784 года получил чин генерал-майора за подавление восстания татар.
Летом 1788 года со своим корпусом Кутузов принимал участие в осаде Очакова, где в августе вторично тяжело ранен в голову (пуля прошла по каналу старой раны). 11 (22) декабря 1790 года отличился при штурме и взятии Измаила, где командовал 6-й колонной, шедшей на приступ. А.В. Суворов так изложил действия генерала Кутузова в донесении: «Показывая собою личный пример храбрости и неустрашимости, он преодолел под сильным огнем неприятеля все встреченные им трудности; перескочил чрез палисад, предупредил стремление турок, быстро взлетел на вал крепости, овладел бастионом и многими батареями… Генерал Кутузов шел у меня на левом крыле; но был правою моей рукою».
Кутузов был назначен комендантом Измаила, произведен в генерал-поручики и получил орден Святого Георгия 3-й степени. В Мачинском сражении 28 июня (9 июля) 1791 года войска под его командованием сокрушили правый фланг турок, за что Кутузов был удостоен ордена Святого Георгия 2-й степени.
В дальнейшем Кутузов сблизился с фаворитом Екатерины светлейшим князем Платоном Александровичем Зубовым (1767–1822) и благодаря его протекции в 1795 году стал главнокомандующим всеми сухопутными войсками, флотилией и крепостями в Финляндии и одновременно казанским и вятским генерал-губернатором и директором Императорского сухопутного шляхетного кадетского корпуса. При Павле он успешно продолжил карьеру и в 1798 году был произведен в генералы от инфантерии, а в 1799 году назначен командующим экспедиционным корпусом в Голландии, а затем литовским генерал-губернатором. В 1800 году за успешные маневры Кутузов получил орден Андрея Первозванного. С приходом к власти Александра I стал санкт-петербургским и выборгским военным и гражданским губернатором, но в 1802 году попал в опалу. В 1802 году Кутузова назначили главнокомандующим армией, направленной против Наполеона, но после разгрома под Аустерлицем снят с поста и назначен киевским военным губернатором. Александр принял на себя часть вины за поражение, так как вмешивался в действия Кутузова.
В 1811 году, став командующим Дунайской армией, Кутузов разбил турок в Рущукском сражении 22 июня (4 июля) 1811 года и, окружив под Слободзеей турецкую армию, заставил Оттоманскую империю подписать в мае 1812 года Бухарестский мир, передававший России Бессарабию.
С началом вторжения Великой армии Наполеона в Россию Кутузов был назначен командующим войсками для обороны Петербурга. 29 июля (10 августа) 1812 года граф Михаил Илларионович Голенищев-Кутузов был возведён с нисходящим его потомством в княжеское Российской империи достоинство, с титулом светлости. 17 (29) августа 1812 года сменил Барклая де Толли во главе армии на главном театре. Кутузов дал сражение при Бородине, не принесшее, однако, решительной победы ни одной из сторон, хотя русские потери превосходили французские. За Бородино 30 августа (11 сентября) был произведён в генерал-фельдмаршалы. Кутузов решил продолжать тактику отступления Барклая де Толли и оставить Москву, предварительно устроив там пожар, чтобы сжечь запасы, которыми могла бы воспользоваться Великая армия. В результате французы покинули Москву, а в ходе сражения под Малоярославцем Кутузов не допустил неприятеля в не тронутые войной южные и юго-западные губернии, вынудив Великую армию отступать по изрядно разоренным западным губерниям. Кутузов стремился по минимуму вступать в сражение, рассчитывая, что голод и болезни уничтожат Великую армию вернее пуль, штыков и картечи.