
Михаил родился в Москве. Его отец был военным (уволился из армии в звании генерал-майора), а мать — служащей. Несколько дошкольных лет провёл в интернате для детей военнослужащих под Красногорском. Впоследствии жил с родителями на Дальнем Востоке, на Камчатке, в Сибири. В детстве занимался в разных спортивных секциях, в литературном кружке и театральной студии. В школьные годы начал сотрудничать с центральными газетами «Пионерская правда», «Комсомольская правда», «Красная звезда», «Правда», «Известия», «Советский спорт», специализируясь на проблемах школьной жизни и спорте. По окончании школы поступил в МГИМО на факультет международной журналистики. Во время учёбы печатался в журналах «Юность», «Смена», «Советский воин», поэтических альманахах «Поэзия», «Истоки», регулярно выступал со стихами на Всесоюзном радио, занимался в литературной студии при ЦК ВЛКСМ и Московской писательской организации. В летние студенческие каникулы Мамаев работал по специальности в «глубинке», например, в Архангельской области, на архангельском Гостелерадио, и в Красноярском крае, стажёром в корпункте АПН. Дипломную практику проходил в латиноамериканском отделе АПН, специализировался на Центральной Америке и Кубе, освещал события в тогдашних «горячих» точках - Никарагуа, Гондурасе, Сальвадоре, Гватемале. В 1988 году, после окончания МГИМО, отказался от распределения в корпункт АПН в одной из этих стран, чтобы остаться в Москве и устроиться на работу в международный отдел журнала «Огонёк», популярного во времена перестройки. В 1988 году познакомился с режиссёром-постановщиком Светланой Дружининой, которая пригласила его на одну из главных ролей в новом фильме о гардемаринах. После удачного дебюта в кино Мамаев продолжил заниматься журналистикой, идя по стопам своего руководителя в «Огоньке» Артёма Боровика, интересовался военными конфликтами в Афганистане, Пакистане, Ираке, Грузии и Абхазии. Впоследствии занимался бизнесом. Незадолго до мирового финансового кризиса конца 1990-х годов, ушёл из журналистики и бизнеса и поступил в ГИТИС на актёрский факультет и за два года закончил его с отличием. После окончания ГИТИСа один сезон отработал в Театре имени Ермоловой, а потом около пяти лет в различных театральных антрепризах. Наиболее заметные работы того периода — спектакли «Императрица», «Лев зимой», «Романтическая комедия». С 2001 года активно снимается в кино и сериалах. В 6-серийном фильме «Сокровища мёртвых» зрители увидели Мамаева повзрослевшим и возмужавшим. Затем последовали главные роли в сериалах «Шахматист», «Волчица», «Студенты-2», «Дар Божий», «Откройте, милиция!», «Чемпион», «Месть» и «Золотой запас». Принимал участие во многих популярных телевизионных программах: «Фактор страха», «Большие гонки», «Король ринга», «Танцы со звёздами». Некоторое время вёл программу «Папа, мама, я - спортивная семья». С сентября 2015 года ведёт программу «Теория заговора» на Первом канале.
2023Гардемарины 1787. ВойнаФильм
2023Гардемарины 1787. МирФильмв роли Nikita Olenev
2020Весёлые гастроли на Чёрном мореФильм
2013Любовь не делится на дваФильм
2011Дом на краюФильмв роли Vladimir
2011МестьСериалв роли Родион Сидорский · эпизодов: 1
2010Ошибка следствияФильм
2009Красный лотосФильмв роли Anton Danilov
2009Однажды будет любовьСериалв роли Михаил Калинин, (брат Николая) · эпизодов: 252
2007В ожидании чудаФильмв роли Representative of KK Sports
2005СтудентыСериалэпизодов: 96
2004ТаксисткаСериалэпизодов: 48
2000Тайны дворцовых переворотовСериалв роли Alexander Buturlin · эпизодов: 10
1996Маркиз де СадФильм
1996Секс-вампир в РоссииФильмWriter
1994ВоровкаФильм
1994Виват, гардемарины!Сериалв роли Nikita Olenev · эпизодов: 2
1992Гардемарины IIIФильмв роли Nikita Olenev
1992Уик-энд с убийцейФильм