Michael Sheen, de son nom complet Michael Christopher Sheen, est né le 5 février 1969 à Newport, près du Pays de Galles britannique, dans une famille unie de cadres en gestion du personnel. De plus, son père Meyrick Sheen travaillait parfois comme double professionnel de Jack Nicholson. Outre Michael, sa sœur Joanne a également été élevée dans la famille. La famille a déménagé lorsque Michael avait cinq ans, s'installant à Liverpool.

À Liverpool, Michael Sheen est devenu un footballeur passionné ; en tant qu'ailier, il est devenu pour toujours un supporter du club de football Liverpool. Après trois ans à Liverpool, la famille a déménagé à Port Talbot, où le garçon a non seulement fréquenté la Glan Afan Comprehensive School, mais a aussi joué au football pour l'équipe de jeunes du club Baglan, suscitant de grands espoirs sportifs.

Cependant, Michael Sheen n'était pas destiné à devenir un grand attaquant ; il a rejeté la possibilité de devenir footballeur professionnel. Le jeune homme a choisi le destin d'acteur, suivant les traces de ses idoles Daniel Day-Lewis et Patrick Stewart. Et il ne s'est pas trompé ! Après être entré à la Bristol Old Vic Theatre School, alors qu'il était étudiant en deuxième année, il a reçu la prestigieuse bourse Laurence Olivier pour son interprétation exceptionnelle des rôles principaux dans la pièce When She Danced de Martin Sherman, aux côtés de la légende du cinéma Vanessa Redgrave.

Les débuts visibles de Michael Sheen au cinéma ont eu lieu en 1994 dans le film de science-fiction Mary Reilly. Le rôle du valet du docteur Jekyll, en partenariat avec John Malkovich et Julia Roberts, n'a pas apporté de reconnaissance à l'acteur débutant, car le film n'est sorti en salles qu'en 1996, mais il a attiré l'attention des cinéastes sur le jeune acteur. La même année 1994, il a joué un homme mentalement malade impliqué dans une affaire d'enlèvement d'enfants dans le film de la BBC Gallowglass, qui a également été diffusé aux États-Unis sur la chaîne PBS dans l'émission Mystery! seulement en 1995. Mais même cette petite participation a contribué positivement à la carrière de Michael Sheen. C'est également en 1995 que Michael Sheen est apparu pour la première fois de manière notable sur grand écran dans le film Othello de Kenneth Branagh.