Rođen u obitelji ruskih emigranata 1934. godine, Mihajlo Mihajlov bio je profesor ruske književnosti na Sveučilištu u Zagrebu i na Filozofskom fakultetu u Zadru početkom 1960-ih godina.

Mihajlov je prvi put procesuiran nakon objavljivanja eseja Leto moskovsko 1965. godine koji je bio izvještaj o njegovom putovanju u Rusiju, a u kojem je, između ostaloga, pisao o sovjetskim logorima za disidente. Osuđen je na tri i pol godine zatvora zbog „narušavanja ugleda jedne strane države” (Sovjetskog Saveza).

Potonje aktivnosti tijekom ovoga perioda, kao što su pokušaj osnivanja nezavisnog časopisa Slobodni glas i objavljivanje članaka u kojima je kritizirao Tita i njegovu vladavinu u jugoslavenskoj i zapadnoj štampi, načinili su od njega, kako je kasnije sebe nazivao, „disidenta broj 2” u Jugoslaviji, poslije Milovana Đilasa. Služio je dvije zatvorske kazne, od 1966. do 1970., i potom od 1974. do 1977. godine.

Mihajlov je pušten početkom 1978. godine i bilo mu je dozvoljeno napustiti zemlju.  

Nakon toga, nastanio se u Sjedinjenim Američkim Državama i predavao je rusku književnost i filozofiju na Yaleu, sveučilištu države Ohio i na Sveučilištu Virginija, kao i u zapadnoj Europi. Pisao je uredničke kolumne za razne novine i časopise i bio je aktivan u organizacijama za ljudska prava, uključujući Odbor za pomoć demokratskim disidentima u Jugoslaviji (Committee to Assist Democratic Dissidents in Yugoslavia – CADDY).

Mihajlov je također radio kao analitičar na radiju Slobodna Evropa prije povratka u Srbiju 2001. godine, nakon svrgavanja predsjednika Slobodana Miloševića.   

Brojne njegove knjige su prevedene širom svijeta, posebno Ruske teme, Podzemne beleške, Domovina je sloboda i Leto moskovsko.

Mihajlov je umro u Beogradu 2010. godine.