Михаил Орлов родился 21 мая 1916 года на Дону в хуторе Голубинка Белокалитвинского района. В детстве вместе с родителями переехал в Шахты, где учился в средних школах № 4 и № 13. Окончил горный техникум в городе Шахты в 1936 году, после чего работал на шахте имени Петровского.

В 1937 году его призвали в армию. На фронте Великой Отечественной войны находился с первого дня. Воевал штурманом на самолете «Ли-2» в 336-м полку дальней бомбардировочной авиации. Участвовал в Сталинградской битве, в борьбе за господство в воздухе на Кубани и в Крыму, в Чехословакии и Германии.

Капитан Орлов к апрелю 1945 года совершил 475 боевых вылетов на бомбардировку военно-промышленных объектов в тылу врага, транспортировал грузы для передовых частей действующей армии. Летал Орлов до самого Дня Победы.

После войны продолжал службу в ВВС. Михаил Орлов умер 15 мая 1968 года в Черновцах, где и жил после войны.