Michael Vartan 1968. november 27-én született Franciaországban. Édesanyja amerikai, édesapja pedig a híres francia énekes, Louis Vartan. Szülei 5 éves korában elváltak, így folyamatosan ingázott Franciaország és az Egyesült Államok között. 18 éves korában pedig végleg Amerikába költözött, ahol beiratkozott egy színi iskolába, és 3 francia alkotással indult be filmes karrierje. Ezután következett első szerepe amerikai játékfilmben (Julie DeMarco), ahol partnerei David Schwimmer és Gwyneth Paltrow voltak.

Kisebb filmszerepek következtek: A bambanő című filmben, ahol angol tanárt alakított; majd Madonnával szerepelt A második legjobb dolog című vígjátékban; és Robin Williams oldalán tűnt fel a Sötétkamra című thrillerben.

Tévésorozatokban is vendégszerepelt, mint például a Jó barátok és az Ally McBeal. Az Arthur király és a nők című történelmi drámában pedig Lancelotot alakítja. 2001 óta az Alias című sorozat állandó szereplője, Michael Vaughn CIA ügynök szerepében láthatják a nézők.

Szenvedélyes hoki-játékos, az Alias készítői lehetőséget teremtettek számára, hogy a sorozat keretein belül is hódolhasson szenvedélyének; több részben is láthatjuk hokiütővel a kezében. Legközelebb Jane Fonda és Jennifer Lopez oldalán láthatjuk az Anyád napja című romantikus vígjátékban.