Михаил был долгожданным ребенком в семье, поскольку первенцы — братья-близнецы Борис и Никита — умерли вскоре после появления на свет. Потом, в 1593 году, родилась Татьяна. После Михаила в семье было еще два сына — Лев и Иван, но они также скончались в младенчестве: из-за отсутствия квалифицированной медицинской помощи смертность детей в то время даже в боярских семьях была очень велика.
Первые годы жизни Михаила, несомненно, были безоблачными и счастливыми, поскольку его отец занимал высокое место при дворе царя Федора Ивановича. Но уже в ноябре 1600 года на всю семью Романовых обрушились жестокие репрессии: новый царь Борис Годунов заподозрил их в покушении на свою жизнь. Началось следствие, в результате которого родители Михаила были пострижены в монахи, а сам он в четырехлетием возрасте вместе с сестрой и тетками, Марфой и Анастасией, оказался в белозерской тюрьме. Там муж Марфы, князь Б. К. Черкасский, тяжело заболел и вскоре умер. Занедужила и сама Марфа. После этого по приказу царя малолетних «преступников» перевели в село Клин Юрьевского уезда. Там они встретились с матерью и наконец-то стали досыта есть и тепло одеваться, но по-настоящему жизнь Романовых переменилась к лучшему только после воцарения Лжедмитрия. Он вернул из ссылки всех тех, кто пострадал от произвола Годунова, и приблизил их к своему двору. Дядя Михаила, И. Н. Романов, стал боярином, отец — ростовским митрополитом Филаретом. Михаил с матерью и сестрой вновь поселился в уютном доме на Варварке.
Перемены на троне, происшедшие в мае 1606 года, не коснулись семьи Романовых. В. И. Шуйский оставил всех на своих местах. К этому времени Михаил уже подрос и получил должность стольника при царском дворе. Он был одним из немногих продолжателей некогда очень разветвленного рода Захарьиных-Юрьевых. Кроме него оставался еще дядя, Иван Никитич, женатый на Ульяне Федоровне Литвиновой-Мосальской, но и в его семье дети умирали один за другим.
Однако воцарение боярского ставленника В. И. Шуйского не принесло стране мира и покоя. В западных городах вновь стала разворачиваться авантюра Лжедмитрия, уже второго по счету. Сначала Москву осадили полки И. И. Болотникова, потом летом 1608 года подошел Лжедмитрий Пи образовалось двоевластие. В это время сестра Михаила Татьяна вышла замуж за князя И. М. Катырева-Ростовского, состоявшего в родстве с новой царицей, Марией Петровной Буйносовой-Ростовской.
Мать Михаила оказалась приближенной ко двору, но никаких дополнительных благ ей это не принесло, поскольку Москва находилась на осадном положении. Вновь приходилось терпеть лишения от голода и холода. Муж Татьяны разочаровался в старом и скупом на пожалования царе Василии и решил переметнуться к Лжедмитрию II в Тушино. Однако его замысел раскрылся, и князь Катырев оказался в сибирской ссылке.
Отец Михаила, митрополит Филарет, оказался в плену у тушинцев. Те, желая превратить свой табор во вторую столицу, провозгласили его своим патриархом. Неудивительно, что после этого царь Василий стал с некоторым подозрением относиться к Михаилу и его матери.
Правда, уже летом 1610 года Шуйского свергли с престола. Во временное боярское правительство Семибоярщина вошло сразу несколько родственников Михаила: родной дядя Иван Никитич, его двоюродный брат Ф. И. Мстиславский, женатый на А. Н. Романовой Б. М. Лыков, женатый на дочери М. Н. Романовой Ф. И. Шереметев и И. М. Воротынский, прабабка которого представляла род Захарьиных. Все они покровительствовали юному Михаилу и его матери.
Вскоре в столице оказался и Филарет. Его назначили главой Смоленского посольства, отправившегося к королю Сигизмунду III для решения вопроса о воцарении в Москве королевича Владислава.
Несомненно, Михаил и его мать надеялись, что в стране наконец-то установятся мир и покой, но и на этот раз ситуация лишь усугубилась. В столицу был введен польский гарнизон под предлогом защиты ее от Лжедмитрия II. Посольство к Сигизмунду провалилось, поскольку выяснилось, что король сам хочет править Русским государством. Хотя в декабре 1610 года самозванец погиб, поляки отказались выходить из Москвы и принялись наводить в ней свои порядки. Послы во главе с Филаретом были арестованы и отправлены в плен в Польшу.
Михаил с матерью и сестрой оказались «невольными сидельцами» и уже в который раз терпели всевозможные лишения. Здоровье Татьяны оказалось настолько подорванным, что летом 1611 года она умерла. Ей было всего 18 лет. Много невзгод перенесли и Михаил с матерью, пока 24 октября 1612 года-их не выпустили из осажденного Кремля. Ополченцы позволили им уехать в далекое костромское имение Домнино для поправки здоровья. Но и там жить было очень опасно из-за разбойничавших повсюду казаков и поляков, входивших прежде в армию Лжедмитрия II. Только благодаря подвигу Ивана Сусанина будущий царь и его мать не попали в плен к шайке воров и грабителей. Вовремя оповещенные об угрозе, они переехали в костромской Ипатьевский монастырь, окруженный мощными крепостными стенами. Там они и узнали о решении избирательного Земского собора.