Cera nasce a Brampton, nell'Ontario, il 7 giugno del 1988, secondogenito dei tre figli di Luigi Cera, un immigrato italiano originario della Sicilia[1], e di Linda Cockman, canadese di origini irlandesi, olandesi, scozzesi ed inglesi[2][3], ambedue impiegati presso la Xerox[4]. Ha due sorelle, Jordan e Molly. Cera si è interessato alla recitazione dopo aver visto Ghostbusters durante un periodo in cui aveva la varicella, all'età di tre anni, imparando a memoria tutti i dialoghi. Si iscrisse alla Second City di Toronto dove prese lezioni di improvvisazione; successivamente ha studiato alla Heart Lake Secondary School.
Nel 2007 recita accanto a Jonah Hill nella commedia Suxbad - Tre menti sopra il pelo, scritta dall'amico Seth Rogen e Evan Goldberg. Il film è uscito negli Stati Uniti e in Canada il 17 agosto 2007. Nel novembre del 2007, è stato ospitato al Saturday Night Live, una versione live di scena SNL non mostrato in televisione a causa dello sciopero della Writers Guild of America. La sua interpretazione gli ha valso un Breakthrough Artist all'Austin Film Critics Association Awards 2007 e un Canadian Comedy Award nel 2008 per la miglior performance maschile.
Sempre nel 2007 è tra i protagonisti della commedia indipendenteJuno, divenuta un successo internazionale. Nel film interpreta Paulie Bleeker, un adolescente che dopo la sua prima esperienza sessuale mette involontariamente incinta l'amica Juno (interpretata da Elliot Page). Nel 2008 recita nel film Nick & Norah - Tutto accadde in una notte, dove interpreta Nick. Il film è stato girato a New York.
Nel 2009 Cera è co-protagonista, assieme a Charlyne Yi, della pellicola indipendente Paper Heart, inedito in Italia, presentato in anteprima all'edizione del Sundance Film Festival dello stesso anno, dove ha vinto un premio per la miglior sceneggiatura. Yi e Cera avevano già lavorato insieme in Nick & Norah - Tutto accadde in una notte. Nel 2009 Michael Cera ha inoltre recitato al fianco di Jack Black nella commedia Anno uno, che ha però ricevuto recensioni negative da parte della critica.
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Michael Cera è stato doppiato da:
Davide Perino in Arrested Development - Ti presento i miei, Su×bad - Tre menti sopra il pelo, Juno, Anno uno, Facciamola finita, Twin Peaks, Molly's Game, Gloria Bell, Black Mirror, Dream Scenario - Hai mai sognato quest'uomo?, Life & Beth
^Synnot, Siobhan (2009-01-25). "Irresistible rise of the nerd", Scotland on Sunday, p. 6.
^ Joe Rhodes, 'Superbad' – but in a good way, Springfield State Journal Register, 15 agosto 2007. URL consultato il 18 agosto 2007 (archiviato dall'url originale il 27 settembre 2007).