Родился в Москве, в семье научных работников. Родители — выпускники МГУ и Саратовского государственного университета, кандидаты наук в области геофизики и геологии. Женат, воспитывает сына и двух дочерей.
В 1993 году Михаил Валерьевич окончил Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления». В 1996 году закончил обучение по совместной программе «МБА» Института бизнеса и экономики Академии народного хозяйства при Правительстве Российской Федерации. Имеет ученую степень кандидата технических наук.
С 1990 года Михаил Гордин работал научным сотрудником в Институте системного анализа РАН (быв. ВНИИСИ), г. Москва. с 1993 по 1995 работал в компании Global Edge аналитиком. В период с 1997 по 2005 годы занимал различные должности в компании Conoco Philips (сначала в Москве, затем в штаб-квартире компании в Лондоне) — от коммерческого аналитика до старшего представителя на переговорах. В 2005 году назначен директором департамента проектов переработки попутного газа ОАО «ТНК-BP Менеджмент». В 2008 году приглашен на работу в ООО «СИБУР» заместителем руководителя дирекции синтетических каучуков по развитию. С 2009 года возглавлял корпоративный проект по модернизации функции управления цепочками поставок. С декабря 2011 года — управляющий директор и член Правления ООО «СИБУР». В 2015 году назначен заместителем генерального директора ФГБУ НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского». С декабря 2016 года — генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова. С 7 октября 2021 года — исполняющий обязанности ректора МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Под непосредственным руководством М.В. Гордина и при его активном участии начаты интенсивные научно-исследовательские работы в области гибридных и электрических силовых установок, по созданию современных авиационных поршневых двигателей на базе автомобильных аналогов, активирована работа в области агрегатов трансмиссий вертолетов и систем их диагностики.
Михаил Валерьевич активно занимается спортом, является инструктором альпинизма, имеет более чем 25-летний опыт технических и высотных восхождений в различных регионах СССР и России. PADI Divemaster, совершил более 100 погружений в различных районах мира. Имеет лицензию частного пилота вертолета Робинсон 44 (PPL).