Une fois son baccalauréat en poche, Michaël Abiteboul intègre l’Ecole Régionale d’Acteurs de Cannes, où il fait ses débuts sur les planches. On le voit ainsi, dans les années 1990, dans des pièces souvent très connues comme Les fourberies de Scapin de Molière, La lune bleue de Carson McCullers, Bingo d'Edward Bond, Caligula d'Albert Camus ou encore Le véritable ami de Carlo Goldoni. Nourrissant également des envies de cinéma, il s’envole pour Paris au début des années 2000 et commence à passer des castings aussi bien pour le grand que pour le petit écran.

Michaël Abiteboul trouve son premier rôle dans Les Blessures assassines de Jean-Pierre Denis en 2000. Il poursuit avec un rythme soutenu, toujours par le biais de personnages secondaires, jusqu'à devenir un visage connu des écrans. On le retrouve dans différents registres (souvent sous la houlette de prestigieux metteurs en scène), comme le drame (Betty Fisher et autres histoires, Ultranova, Manderlay, Un coeur simple, Le Père de mes enfants) le thriller (En territoire indien, Les Rivières pourpres 2, La Clef) ou le film gangsters (Ni pour, ni contre (bien au contraire)).

Parallèlement, Michaël Abiteboul mène une carrière assidue à la télévision. Le comédien apparaît ainsi, de manière plus ou moins furtive, dans plusieurs téléfilms (Le Temps meurtrier, Gaspard le bandit, L'Embrasement) et séries (Turbulences, La Commune, Louis la brocante, Chez Maupassant, Doom-Doom). Il n'en oublie pas le théâtre, et joue dans des pièces comme Roméo et Juliette de William Shakespeare, Les Fausses Confidences de Marivaux, Amphitryon de Molière, Partage de midi de Paul Claudel ou encore The Normal Heart de Larry Kramer.

Michaël Abiteboul débute les années 2010 avec La Grève des femmes, Belle Épine et Un Bonheur n'arrive jamais seul. L'acteur enchaîne avec le film noir Alyah, aux côtés du très en vogue Pio Marmai, puis avec les comédies 20 ans d'écart, les deux Papa ou maman et L'Invitation. Fort de son physique imposant, il se spécialise dans les rôles virils et campe un pompier dans Les Hommes du feu, un tireur d'élite dans L'Intervention et un policier dans Bac Nord et Sans répit. Par ailleurs, il intègre la sympathique équipe de water-polo gay des deux Crevettes pailletées.

Ses rôles prennent aussi de l'ampleur côté télévision, comme en témoignent ses nombreuses participations à des séries à succès comme Maison close, Jusqu'au dernier, Ceux de 14, Les Revenants, Malaterra, Le Bureau des Légendes, Nicolas Le Floch, Juste un regard, Les Bracelets Rouges et Une Affaire Française.