Bay se inició en la industria cinematográfica haciendo prácticas con George Lucas cuando tenía quince años, archivando los guiones gráficos de En busca del arca perdida, que él pensaba que iba a ser terrible. Su opinión cambió después de verla en el cine y quedó tan impresionado por la experiencia que decidió convertirse en director de cine. Se graduó en la Universidad de Wesleyan en 1986, especializándose en inglés y cine. Fue miembro de la fraternidad Psi Upsilon y alumno predilecto de la historiadora del cine Jeanine Basinger. Para su trabajo de posgrado, asistió al Art Center College of Design de Pasadena, donde también estudió cine. []
Michael Bay empezó a trabajar en Propaganda Films, dirigiendo anuncios y vídeos musicales, dos semanas después de terminar su postgrado.[]Su anuncio de Coca-Cola de 90 segundos inspirado en la Segunda Guerra Mundial fue elegido por Capitol Records. Su primer anuncio nacional para la Cruz Roja ganó un premio Clio en 1992.
El éxito de Bay en los vídeos musicales llamó la atención de los productores Jerry Bruckheimer y Don Simpson, que lo seleccionaron para dirigir su primer largometraje, Bad Boys. La película se rodó en Miami en 1994 y fue protagonizada por Will Smith y Martin Lawrence. La película de acción supuso un papel decisivo para Smith, que en ese momento estaba pasando de la televisión al cine. El rodaje en Miami fue una buena experiencia para Bay, que más tarde tendría una casa en la ciudad y pasaría mucho tiempo allí. La película se completó por 19 millones de dólares y recaudó unos notables 141 millones de dólares en taquilla en el verano de 1995. El éxito de Bay le llevó a entablar una fuerte asociación y amistad con Jerry Bruckheimer.
Su siguiente película, La Roca (1996), era una película de acción ambientada en la isla de Alcatraz y en la zona de la bahía de San Francisco. Está protagonizada por Sean Connery, Nicolas Cage y Ed Harris. También fue producida por Jerry Bruckheimer y Don Simpson, este último fallecido cinco meses antes del estreno de la película. La película está dedicada a él. Connery y Cage ganaron el premio al "Mejor Dúo en Pantalla" en los MTV Movie Awards de 1997 y la película fue nominada al Oscar en la categoría de Mejor Logro en Sonido por el trabajo de Greg P. Russell, Kevin O'Connell y Keith A. Wester.
En 1998, Bay volvió a colaborar con Jerry Bruckheimer, esta vez como coproductor, además de dirigir la película de acción y aventuras Armageddon. La película, sobre un grupo de duros perforadores de petróleo que son enviados por la NASA para desviar un asteroide de su trayectoria de colisión con la Tierra, fue protagonizada por Bruce Willis, Billy Bob Thornton, Ben Affleck y Liv Tyler. Fue nominada a 4 Oscars en la 71ª edición de los premios de la Academia, incluyendo mejor sonido, mejores efectos visuales, mejor edición de sonido y mejor canción original. La película obtuvo 9,6 millones de dólares en su día de estreno y un total de 36,5 millones durante el primer fin de semana. El presupuesto de producción, 140 millones de dólares, fue uno de los más altos del verano de 1998. Armageddon llegó a recaudar más de 553 millones de dólares en todo el mundo.
Carrera posterior
En 2001, Bay dirigió Pearl Harbor. Fue protagonizada por Ben Affleck, Josh Hartnett, Kate Beckinsale y Cuba Gooding, Jr. La película se estrenó el fin de semana del Día de los Caídos de 2001. De nuevo, Bay produjo la película con Jerry Bruckheimer. La película recibió cuatro nominaciones a los premios de la Academia, incluyendo Mejor Sonido, Mejores Efectos Visuales, Mejor Edición de Sonido y Mejor Canción. De nuevo, Kevin O'Connell recibió otra nominación al mejor sonido, pero no ganó. Pearl Harbor ganó en la categoría de edición de sonido. Michael Bay también dirigió el vídeo musical del tema nominado "There You'll Be" de la artista vocal Faith Hill. A []pesar de todas las críticas que recibió Michael Bay por la película, Pearl Harbor siguió estancada en la lista de grandes éxitos de taquilla, ya que contaba con una trama con la que los espectadores, especialmente el público joven, pueden identificarse, y con unos efectos especiales que hacían que la película fuera muy realista.
Bay volvió a formar equipo con Will Smith y Martin Lawrence para Bad Boys II, un evento que también supuso la quinta colaboración de Bay con Jerry Bruckheimer. La película recaudó 138 millones de dólares a nivel nacional, suficientes para cubrir el presupuesto de producción, y 273 millones de dólares a nivel mundial, casi el doble que la primera película.
En 2005, Bay dirigió La isla, una película de ciencia ficción protagonizada por Ewan McGregor y Scarlett Johansson. Fue la primera película que Michael Bay realizó sin Jerry Bruckheimer. La producción de La isla costó 126 millones de dólares. Ganó 46 millones de dólares a nivel nacional y 172 millones de dólares a nivel mundial. Bay declaró que no se sentía cómodo con la campaña de marketing nacional, ya que confundía al público en cuanto al verdadero tema de la película.
En 2007, dirigió y se asoció con Steven Spielberg para producir Transformers, una película de acción real basada en la franquicia Transformers. La película se estrenó en EE.UU. y Canadá el 3 de julio de 2007, con proyecciones de preestreno a las 8 de la tarde el 2 de julio. En los preestrenos se obtuvieron 8,8 millones de dólares, y en su primer día de estreno general recaudó 27,8 millones de dólares, un récord de recaudación en martes.[] Rompió el récord de Spider-Man 2 de mayor recaudación el 4 de julio, con 29 millones de dólares. En su fin de semana de estreno, Transformers recaudó 70,5 millones de dólares, lo que supuso una semana de estreno de 155,4 millones de dólares, lo que le dio el récord de la mayor semana de estreno para una película que no fuera una secuela.[]noviembre de 2007, la película había recaudado más de 319 millones de dólares en el país y más de 708 millones en todo el mundo.
Bay regresó como director y productor ejecutivo de Transformers: La venganza de los caídos, que se estrenó el 24 de junio de 2009 y llegó a recaudar más de 832 millones de dólares en todo el mundo. Aunque recibió críticas mayoritariamente negativas por parte de la crítica, incluidas las agresivas de críticos de cine estadounidenses como Roger Ebert, Michael Phillips y David Denby (que se refirieron a Bay como "asombrosamente, casi viciosamente, sin talento"), la película fue bien recibida por el público al que iba dirigida y fue una de las más taquilleras de 2009. En 2010, obtuvo siete nominaciones a los premiosGolden Raspberry y ganó tres: Peor Película, Peor Director y Peor Guión.
Bay dirigió Transformers: Dark of the Moon, estrenada el 28 de junio de 2011. Es posible que dirija una secuela de la franquicia Bad Boys o una "pequeña" película que lleva años desarrollando, cuyo título provisional es Pain & Gain. La historia de crimen real, basada en los hechos descritos en un artículo del Miami Herald escrito por Pete Collins, trata de un grupo de culturistas torpes que trabajan juntos para cometer un robo.
Bay produjo I Am Number Four, de DreamWorks, basada en una serie de novelas de Pittacus Lore publicadas por HarperCollins Children's Books. D. J. Caruso (Eagle Eye, Disturbia) dirigió.
