Мишель Легран родился 24 февраля 1932 года в Париже в музыкальной семье руководителя оркестра и пианистки. В детстве он лично познакомился с Эдит Пиаф и Морисом Шевалье.
В 1952 году Мишель оканчивает консерваторию в Париже (класс Н.Буланже). В конце 1950-х годов пишет музыкальные темы к голливудским кинофильмам, что делает его популярным во всём мире. Наиболее знаменитым и узнаваемым его произведением является музыка к кинокартине «Шербургские зонтики». Картина вышла в прокат в 1964 году с Катрин Денёв в главной роли.
В общей сложности Мишель Легран написал музыку более чем к 200 фильмам. Премией американской киноакадемии искусств «Оскар» он был награждён 12 раз, трижды был лауреатом премии Сезар и 12 раз удостаивался «Золотого Глобуса».
В 1958 году записал свой первый музыкальный альбом совместно с Дональдом Бирдом, Джоном Колтрейном и Беном Вебстером. В 1978 году вышел альбом «Большой джаз», а в 1991 – альбом «Динго», за который композитор был награждён премией «Грэмми».
Кроме того, Мишель Легран даёт концерты в качестве пианиста и дирижёра оркестров классической музыки. В 1991 году в зале «Олимпия» в Париже состоялся концерт Леграна и Тамары Гвердцители.