Михаил Борисович Корниенко родился в городе Сызрань в Самарской области, в семье военного пилота-вертолетчика Бориса Корниенко, участвовавшего в поисково-спасательных работах по поиску первых советских космонавтов — Германа Титова и Валентины Терешковой.
Детские и школьные годы Михаила Корниенко прошли в городах Москве и Челябинске. В 1977 году Михаил Корниенко окончил среднюю школу №15 в Челябинске, и на следующий год был призван на срочную военную службу. До 1980 года Михаил Корниенко служил в 104-й гвардейской воздушно-десантной дивизии в Кировабаде (Азербайджанская ССР).
После демобилизации в звании младшего сержанта, Михаил Корниенко был принят на службу в милицию, служил милиционером в патрульно-постовой службе 75-го отделения милиции Киевского РУВД ГУВД Мосгорисполкома. Одновременно со службой в органах внутренних дел, Михаил Корниенко обучался на вечернем отделении в Московском авиационном институте (МАИ) имени С. Орджоникидзе.
В 1986 году Михаил Корниенко уволился из милиции, став инженером в Конструкторском бюро общего машиностроения. В следующем 1987 году Михаил Корниенко также окончил МАИ, получив квалификацию инженера-механика. Работал в Москве и на космодроме Байконур, принимал активное участие в разработках, исследованиях и испытаниях по программе «Энергия – Буран».
С 1991 года Михаил Корниенко занял должность директора производственно-технического отдела ООО «Трансвосток», после чего в 1993 году перешел на работу генеральным директором ТОО «ЭСТЭ».
С 1995 года Михаил Корниенко – на работе инженером в РКК «Энергия», где он занимался подготовкой космонавтов к внекорабельной деятельности. Там он проработал вплоть до зачисления в отряд космонавтов.
В 1997 году Михаил Корниенко прошел медицинское обследование в Институте медико-биологических проблем (ИМБП), получил допуск к специальным тренировкам. Однако из-за недостаточного трудового стажа в РКК «Энергия», Михаил Корниенко был зачислен кандидатом в космонавты-испытатели только в 1998 году, в рамках 14-го набора в отряд РКК «Энергия».
В 1999 году, после успешного прохождения курса общекосмической подготовки в РГНИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина, Михаилу Корниенко присвоена квалификация космонавта-испытателя отряда космонавтов РКК «Энергия». Продолжил космическую подготовку в группах по программе Международной космической станции (МКС).
Вплоть до 2008 года Корниенко неоднократно привлекался к подготовке в составах экипажей. Одновременно с этим он увлекся альпинизмом, в 2007 году поднявшись на вершину горы Килиманджаро. В последующие годы Михаил Корниенко также поднимался на вершины гор Эльбрус, Арарат, Монблан, Охос-дель-Саладо и Аконкагуа.
В 2008 году Михаил Корниенко приступил к экипажной подготовке вместе с командиром Александром Скворцовым и бортинженером Трейси Колдуэлл-Дайсон (NASA).
В первый космический полет на МКС Михаил Корниенко отправился 2 апреля 2010 года в качестве бортинженера-1 корабля «Союз ТМА-18», вместе с командиром Александром Скворцовым и бортинженером-2 Трейси Колдуэлл-Дайсон (позывной «Утесы»). На борту МКС экипаж вошел в состав основной экспедиции «МКС-23/24». В ходе полета Михаил Корниенко выполнил один выход в открытый космос. 25 сентября экипаж «Союза ТМА-18» успешно вернулся на Землю.
После первого космического полета Михаил Корниенко был успешно аттестован в должности космонавта-испытателя в едином отряде космонавтов «Роскосмоса» на базе ФГБУ НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина. В связи с этим в 2011 году Михаил Корниенко уволился из РКК «Энергия».
С 2012 года, вместе с командиром Юрием Лончаковым и бортинженером Скоттом Келли (NASA), Михаил Корниенко приступил к подготовке в составе экипажа. Однако из-за принятия решения об организации длительной экспедиции на МКС, сроком не менее 11,5 месяцев, экипаж был переформирован. Юрия Лончакова в экипаже заменил Геннадий Падалка, а Михаил Корниенко и Скотт Келли начали готовиться по программе «годового» полета.
Во второй космический полет Михаил Корниенко отправился 27 марта 2015 года в качестве бортинженера-1 корабля «Союз ТМА-16М», вместе с командиром Геннадием Падалкой и бортинженером-2 Скоттом Келли (позывной «Альтаиры»). На МКС Корниенко и Келли вошли в состав «годовой» основной экспедиции «МКС-43/44/45/46». В ходе полета Михаил Корниенко второй раз вышел в открытый космос, выполнил обширную программу российско-американских исследований и экспериментов. Основные аспекты «годового» полета были увековечены в серии документальных фильмов «Год на орбите». Геннадий Падалка вернулся на Землю 12 сентября, вместе с участниками экспедиции посещения «ЭП-18»: астронавтом ESA Андреасом Могенсеном (Дания) и первым космонавтом суверенного Казахстана Айдыном Аимбетовым. Возвращение на Землю Михаила Корниенко и Скотта Келли состоялось 2 марта 2016 года, на корабле «Союз ТМА-18М», под командованием космонавта Сергея Волкова (позывной «Эриданы»).
За мужество и героизм, проявленные при выполнении космических полетов, Михаилу Корниенко удостоен званий летчика-космонавта РФ и Героя России, награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» 4-й степени.
Суммарное время пребывания Михаила Корниенко в космосе составило 516 суток и 10 часов, в том числе 12 часов 17 минут – в открытом космосе. Он является 514-м человеком в космосе и 106-м космонавтом СССР/России. Также Михаил Корниенко является одним из немногих космонавтов, проработавших почти год в космосе за один полет.
После возвращения из «годовой» экспедиции Михаил Корниенко принял активное участие в послеполетных исследованиях по итогам миссии. В 2017 году по собственному желанию выбыл из числа активных космонавтов «Роскосмоса». До 2020 года Михаил Корниенко оставался на работе в ФГБУ НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина, в должности ведущего специалиста отряда космонавтов, после чего окончательно перешел на другую работу.
Является квалифицированным частным пилотом самолета и вертолета, совершил более ста прыжков с парашютом. Почетный гражданин города Сызрань.