Michael Nyqvist lahir dengan nama Rolf Åke Mikael Nyqvist di Stockholm, Swedia. Ia diadopsi dari panti asuhan saat usianya lebih dari satu tahun, dari pasangan yang berbeda latar belakang. Ayahnya seorang pengacara dan ibunya seorang penulis. Setelah memiliki anak sendiri, ia mencari dan bertemu dengan ibu kandungnya yang Swedia dan ayah kandungnya yang Italia dan bekerja sebagai apoteker.

Awalnya, Nyqvist bermimpi menjadi pemain hoki hingga mengalami cedera yang memaksa pensiun dini. Saat berusia 17 tahun, dia mengikuti program pertukaran pelajar ke Omaha, Nebraska, di mana ketertarikannya terhadap akting mulai muncul melalui kelas drama dan peran di sekolah. Ia kemudian mencoba masuk sekolah balet, tetapi berhenti setelah satu tahun karena merasa kaku.

Seorang mantan pacar menyarankan untuk mencoba teater, dan pada usia 19 tahun, ia diterima di Akademi Drama Swedia di Malmö. Ia lebih banyak bekerja di teater dan juga membintangi beberapa film. Puncak ketenarannya dimulai dari peran sebagai polisi Banck dalam serial film Beck tahun 1997, dan kemudian melejit lewat film Tillsammans tahun 2000, yang memberinya nominasi Guldbagge dan penghargaan internasional.

Selanjutnya, Nyqvist memenangkan Guldbagge untuk peran utama dalam Grabben i graven bredvid (2002) dan mendapatkan nominasi untuk film Så som i himmelen (2004). Ia juga membintangi film terkenal seperti Äideistä parhain (2005), serta berperan sebagai diplomat Harald Edelstam yang menyelamatkan nyawa di Chile dalam film The Black Pimpernel (2007).

Pada tahun 2008, ia dipilih sebagai Mikael Blomkvist dalam adaptasi film Millennium Trilogy karya Stieg Larsson, yang membuat namanya dikenal secara internasional. Film ini termasuk Män som hatar kvinnor, Flickan som lekte med elden, dan Luftslottet som sprängdes, yang mendapat sambutan global, dan perannya sebagai Blomkvist membuatnya terkenal di dunia.

Nyqvist juga berperan sebagai penjahat utama dalam Hollywood, seperti dalam Mission: Impossible – Ghost Protocol (2011) dan John Wick (2014). Ia membintangi film berdasarkan karya Henning Mankell dan sempat dikabarkan akan memerankan Perdana Menteri Swedia Olof Palme, tetapi proyek tersebut tidak terealisasi. Pada akhir kariernya, ia tampil dalam film Madiba (2017), memerankan Hendrik Verwoed. Nyqvist didiagnosis dengan kanker paru-paru dan meninggal pada Juni 2017 di Stockholm, meninggalkan istri dan dua anak.