Después de entrenar en la Real Academia de Arte Dramático de Londres (RADA), Michael Sheen trabajó principalmente en teatro durante la década de 1990 haciendo notables apariciones en el escenario. Sheen se hizo más conocido como actor de cine desde la década de 2000: protagonizó una trilogía de películas como el político británico Tony Blair en la película para televisión The Deal en 2003, seguida de La reina (2006) y The Special Relationship (2010). Por interpretar a Blair, fue nominado para un Premio BAFTA y un Emmy. También fue nominado para un BAFTA por interpretar al problemático actor cómico Kenneth Williams en Fantabulosa 2006 de BBC Four. En 2003 obtuvo el papel principal junto a Kate Beckinsale en el éxito de taquilla de acción y terror Inframundo (2003), el cual repitió en las continuaciones de 2006 y 2009, ese mismo año obtuvo el papel de Aro, el líder de un grupo de vampiros malvados, en la saga de Crepúsculo. Entre 2013 y 2016, Sheen protagonizó y produjo Masters of Sex, junto a Lizzy Caplan. En 2019, Sheen protagonizó junto a David Tennant en Good Omens y en 2020 apareció en la cinta protagonizada por Robert Downey Jr, Dolittle.