Бей народився у Лос-Анджелесі й виховувався прийомними батьками. Вчився у Художньому коледжі дизайну в Пасадені та закінчив Уесліанський університет.

Після школи почав роботу в індустрії музичного кліпмейкерства та працював над кліпами таких музикантів, як Meat Loaf, Річард Маркс, Донні Осмонд, Лайонел Річі та Тіна Тернер. Крім того, він займався зйомками рекламних роликів для безлічі великих компаній, серед яких були Nike, Reebok, Budweiser і Coca-Cola. Найуспішнішою його рекламною кампанією стала серія рекламних роликів «Got Milk?», за яку Бей отримав «Срібного лева» на Канському фестивалі.

Першим фільмом, режисером якого став Майкл Бей, були «Погані хлопці» 1994 року, що отримав схвалення глядачів та фінансовий успіх. При бюджеті в 12 мільйонів доларів фільм зібрав у світовому прокаті близько $ 150 000 000. Другий проект режисера - «Скеля» - також виправдав вкладені в нього гроші й визначив подальший творчий напрямок постановника - Бей став спеціалізуватися на високобюджетних бойовиках. Всі його фільми сумарно зібрали понад 2.6 мільярди доларів по всьому світу.

Картини Майкла Бэя популярні завдяки неймовірній кількості видовищних вибухів, вражаючим спецефектам, незвичайним креативним зйомкам і високому темпу подій.

Нещодавно Бей і Wydncrest Holdings придбали компанію Digital Domain Джеймса Кемерона і Стена Уінстона, що займається спецефектами. Крім того він створив компанію Platinum Dunes, яка займається продюсуванням фільмів жахів.

Останній фільм Майкла Бея - «Трансформери» - побив світовий рекорд як найуспішніший не-сіквел, зібравши у світовому прокаті понад 700 мільйонів доларів.

Фільми Бея містять багато стандартних режисерських кіноприйомів. Наприклад, Бей часто використовує поворот камери на 360 градусів. Його фільми мають сильне індустріальне наповнення і, щоб підкреслити це, він використовує багато сірих і синіх відтінків. Також у кожному фільмі присутня адреналінова погоня на автомобілях або інших машинах, а також безліч вибухів з руйнацією міст, будинків і машин. У фільмах Бея завжди присутні сучасні автомобілі останнього покоління, наприклад, Ferrari і Hummer у «Скелі» і Chevrolet Camaro п'ятого покоління в «Трансформерах». Зазавичай Бей також сам з'являється у своїх фільмах у невеликих камео. Наприклад, в «Армагедоні» він зіграв вченого NASA.

Також фільми Майкла завжди глобальні. У них завжди фігурує погроза всьому людству. І от коли надії практично не залишається, світ врятує який-небудь хлопчисько-підліток («Трансформери»), роботяга-бурильник з товаришами, близькими йому за духом («Армагедон»), хімік, який навіть не вміє стріляти з пістолета («Скеля»), і їм завжди допомагає Міністерство Оборони або вчені-співробітники NASA.