حصل على الدبلوم من جامعة برلين الحُرّة عام 1968، والدكتوراة في العلوم الطبيعية عام 1970 من معهد هان مايتنر للعلوم النووية في الجامعة التقنية ببرلين، تحت إشراف البروفيسور أرنيم هينجلاين. ثم أكمل فترة زمالة لمدة عامين في مختبر الإشعاع التابع لجامعة نوتردام بولاية إنديانا في الولايات المتحدة الأمريكية. وفي عام 1976، حصل على شهادة التأهيل العليا من جامعة برلين الحرّة، وأصبح منذ ذلك الحين عضواً في هيئة التدريس في تلك الجامعة.
يعمل البروفيسور غراتزل حالياً أستاذاً ومديراً لمختبر الضوئيات وتداخلاتها في كلية لوزان الاتحادية للتقنيات المُتعدّدة في سويسرا، وعُيِّن عالماً مُتميِّزاً في جامعة الملك عبدالعزيز في جدّة بالمملكة العربية السعودية. وكان قبل ذلك أستاذ كرسي ماري ابتون الزائر في جامعة كورنيل الأمريكية، وأستاذاً زائراً مُتميِّزاً بالجامعة الوطنية في سنغافورة، وأستاذاً مدعواً في جامعة كاليفورنيا في بيركلي بالولايات المتحدة، ومدرسة كاشان العليا في باريس، وجامعة دلفت التقنية في هولندا.
عُرف البروفيسور مايكل غراتزل عالمياً بالريادة في بحوث الطاقة وانتقال الإلكترونات وتطبيقاتها في بعض المواد المتوسطة الجديدة، وباكتشافاته الأساسية والعملية لتطوير أنظمة ضو-إلكترونية لاستخدامها في تحويل الطاقة الشمسية. ومن أشهر تلك الاكتشافات: الخلايا الشمسية المعروفة عالميا بخلايا غراتزل التي قام بتطويرها من أفلام ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية المغطاة بأصباغ جزئية حساسة.
اكتسب البروفيسور غراتزل شهرة عالمية واسعة بفضل بحوثه واكتشافاته الرائدة، ونال كثيراً من الجوائز وغيرها من أشكال التقدير العلمي الرفيع. ومن الجوائز الشهيرة التي نالها: جائزة بالزان، وميدالية جالفاني، وجائزة وميدالية هافينجا الهولندية، والجائزة العالمية للجمعية اليابانية للكيمياء التنسيقية، وجائزة إيطاغاز للطاقة، وجائزة القرن الأوروبية للابتكار، وجائزة فرداي من الجمعية الملكية البريطانية، وجائزة مارسيل بنزويت، وجائزة ألبرت أينشتاين العالمية للعلوم، وجائزة جوتنبرج للبحوث، وميدالية بول كارير الذهبية، وجائزة ماكنزي (مرتان). علاوة على ذلك، منحته عشر جامعات درجة الدكتوراة الفخرية وهي: جامعتي لي وهاسلت في بلجيكا، وجامعة رسكلد في الدنمارك، وجامعة هواز هونج للعلوم والتقنية في الصين، وجامعة نان جيانج التقنية في سنغافورة، وجامعتي لوند وأوبسالا في السويد، وجامعة نوفا جوريكا في سلوفينيا، وجامعة دلفت التقنية في هولندا، وجامعة تورين في إيطاليا. وفي عام 2009، منحته الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة هواز هونج للعلوم والتقنية رتبة أستاذ شرف مُتميِّز؛ كما اختير عضواً بالجمعية السويسرية للكيمياء، والأكاديمية الأوربية للعلوم، وزميلاً بالجمعية الملكية للكيمياء، وعضو شرف في جمعية العلوم السويسرية، وزميل الجمعية اليابانية لتقدم العلوم، وعالماً زائراً في المختبر القومي للطاقة المتجدّدة في كولورادو بالولايات المتحدة.
نُشر للبروفيسور غراتزل أكثر من 1200 بحث علمي، تم الاستشهاد بها قرابة 120 ألف مرة، وكتابين، وحصل على ما يزيد على 60 براءة اختراع، وله مؤشر إتش (h-index) يزيد على 160؛ ما يجعله واحداً من أكثر 10 كيميائيين استشهاداً بأعمالهم في العالم.
كتبت هذه السيرة الذاتية في عام استلامه للجائزة.
عيّن عضوًا علميًا خارجيًا في معهد ماكس بلانك لبحوث الحالة الصلبة في شتوتغارت في ألمانيا منذ عام 2018.