В ночь на 3 (16 по новому стилю) марта 1917 года всероссийский император Николай II, под воздействием революционных событий, отрёкся от престола за себя и за своего больного сына-наследника в пользу младшего брата, Михаила. Спустя сутки Михаил, после переговоров с Временным правительством, написал манифест об отказе принять на себя корону без согласия будущего Учредительного собрания. Подобно тому, как древний Рим начался царём Ромулом и закончился императором Ромулом II, как Византия началась с императора Константина и закончилась императором Константином (двенадцатым), так и российская царская династия Романовых началась с Михаила и закончилась Михаилом. Правда, правомочность императорского титула Михаила II остаётся под вопросом.
Младший из трёх сыновей императора Александра III Михаил долго не имел прав на престол. По вступлении на трон Николая II в 1894 году его наследником стал средний из братьев – Георгий. Однако в 1899 году он скончался от застарелого туберкулёза, и Михаил, согласно законам Российской империи, автоматически становился наследником Николая. В 1904 году у Николая родился сын Алексей, и Михаил стал третьим в порядке наследования короны. А вскоре он был исключён из него по обстоятельствам романтического характера.
Властолюбие совсем не относилось к личным свойствам великого князя Михаила Александровича. Зато влюблялся он со всей пылкостью, не останавливаясь перед неравенством положения и чопорными нравами, возобладавшими при петербургском дворе при Марии Фёдоровне, супруге Александра III. В молодости он был страстно увлечён фрейлиной своей сестры Ольги – Александрой Коссиковской (была старше его на три года). Молодые в 1907 году даже хотели тайно обвенчаться. С этой целью великий князь выехал в Неаполь и ждал свою суженую там. Но замысел был обнаружен строгой матерью семейства – Марией Фёдоровной. Александра, ехавшая по поддельному паспорту, была выслежена агентами охранного отделения в поезде на пути в Одессу, задержана, после чего выслана из Российской империи с запретом возвращаться в страну.
Великий князь получил строгое внушение, однако оно не подействовало. В том же году он успел влюбиться (а может быть, ещё во время романа с Коссиковской) в жену поручика В.В. Вульферта Наталью, урождённую Шереметьевскую. Наталья была замужем уже второй раз (первый – за племянником знаменитого Саввы Мамонтова пианистом Сергеем). Вульферт был подчинённым Михаила, командовавшего эскадроном лейб-гвардейского кирасирского полка, и великому князю не стоило большого труда отбить у него жену. В 1910 году у Михаила и Натальи родился сын Георгий (погиб в 1931 году). Во избежание скандала Вульферт сам поспешил дать супруге развод.
В 1912 году Михаил Романов и Наталья Шереметьевская-Мамонтова-Вульферт тайно обвенчались в сербской православной церкви в Вене. Но царствующий брат узнал об этом. Он уже раньше знал о романе Михаила и взял с него слово не вступать в брак. Теперь же Михаил это слово нарушил. Николай был в гневе. По законам Российской империи, Михаил теперь терял право наследовать престол. Указом от 15 (28) декабря 1912 года Николай II лишил брата права на регентство (в случае смерти Николая при малолетстве Алексея), уволил со всех военных постов, лишил воинских чинов, запретил приезжать в Россию и конфисковал его собственность в России. Впоследствии имущество Михаила вторично подвергнется конфискации – уже после прихода к власти большевиков.
Михаилу, таким образом, было запрещено участвовать в торжествах по случаю 300-летия дома Романовых. В 1914 году, когда началась Первая мировая война, Михаил направил прошение царствующему брату о дозволении вернуться в Россию и служить в рядах Русской армии. Просьба была удовлетворена. Великий князь Михаил возглавил Дикую дивизию из добровольцев-мусульман, участвовал в боях в Галиции, был награждён орденом святого Георгия 4-й степени.
Царь велел вернуть брату его недвижимость. В двух домах великого князя (в Петербурге и Гатчине) были развёрнуты госпитали на 150 солдат и офицеров. В марте 1915 года Николай II пожаловал морганатической супруге брата и их сыну титул графов Брасовых и имение, но прав на регентство брату не вернул.
Накануне роковых событий, положивших конец российской монархии, кандидатура Михаила как регента при Алексее рассматривалась некоторыми великосветскими заговорщиками, мечтавшими предотвратить революцию при помощи дворцового переворота и отстранения Николая II от власти. Михаил в этих планах не участвовал и никак им не содействовал. В дни Февральской революции он оставался в Петрограде, но отверг предложения, с одной стороны – его именем назначить либеральное правительство и узаконить совершившийся переворот, с другой – возглавить ещё верные царю войска и попытаться подавить революцию. После своего формального суточного царствования Михаил вернулся в Гатчину, но вскоре был посажен там под домашний арест.
В период между двумя революциями у Михаила была возможность уехать в Финляндию, но по непонятной причине он ею не воспользовался. Видимо, сказался всегда беспечный нрав. Со стоической невозмутимостью Михаил ждал дальнейшего развёртывания событий. После прихода к власти большевиков он добился разрешения у новых правителей России позволения проживать как частное лицо. Однако новые власти не теряли надзора над последним формальным царём. В начале марта 1918 года Совет народных комиссаров вынес постановление выслать Михаила (одного, без жены) в Пермь.
Условия содержания Михаила в Перми были вначале очень мягкие. Его поселили в гостинице «Королевская», позволяли свободно, без конвоя, гулять по городу, посещать театр и церковные службы. Михаил имел возможность бежать, но на соответствующие предложения граждан, сочувственно относившихся к августейшему ссыльному, отвечал с усмешкой, что беглеца с таким высоким ростом, как у него, быстро разоблачат.
Всегда бривший, вопреки обыкновению отца и брата, бороду, Михаил в ссылке начал её отращивать – «до освобождения», как он говорил. К нему на два месяца приехала жена. Во время её отъезда условия ссылки внезапно ужесточились. Михаил получил предписание каждый день являться в ГубЧК для регистрации. Известно, что уже в это время местные большевики приговорили убить его. В ночь с 12 на 13 июня 1918 года группа чекистов силой вывезла великого князя из номера в гостинице и убила за окраиной Перми, у Мотовилихинского завода (ныне в черте города). Вместе с Михаилом его судьбу первым разделил его секретарь Джонсон. По воспоминаниям одного из убийц, Ленин задним числом одобрил их самодеятельность. Наталье Брасовой, когда она узнала о трагической судьбе мужа, удалось бежать через гетманскую Украину в Европу.