Maurice Joseph Micklewhite nace el 14 de marzo de 1933 en Londres. Antes de dedicarse al cine estuvo trabajando como regidor en un teatro de provincias, encargado de accesorios, como botones en una empresa cinematográfica y luchó en la guerra de Corea. En 1954 decide cambiarse el apellido por el de Caine tras haber visto la versión de la película El Motín del Caine.
Empezó en el mundo de la televisión y será 1956 el año de su debut en el cine. Sin embargo Caine no se da a conocer internacionalmente hasta 1966, diez años después de su debut cinematográfico con la película Alfie, donde daba vida a un gigoló.
Su verdadero reconocimiento internacional le vino en 1972 con su trabajo junto a Lawrence Olivier en la película La Huella, una película de suspense dirigida por Joseph L. Mankiewick. Tres años más tarde se puso a las órdenes de John Huston en El Hombre que pudo Reinar, un excelente relato de aventuras en el que compartió protagonismo con Sean Connery y con el que volvió a conseguir un gran éxito internacional. Ha trabajado para directores de la talla de Brian de Palma, Sidney Lumet, Stanley Donen, Woody Allen, etc.
Caine ha dejado constancia de su gran versatilidad y dominio de los recursos interpretativos a nivel internacional en más de 80 largometrajes, y ha obtenido el premio al Mejor Actor de la crítica de Nueva York por Alfie, un Globo de Oro como Mejor Actor y un Premio de la British Academy por Educando a Rita, otro Globo de Oro al Mejor Actor de Comedia por Un Par de Seductores, un segundo Globo de Oro como Mejor Actor de Comedia por Little Voice y cinco nominaciones de la Academia de Hollywood por Alfie, La Huella y Educando a Rita, obteniendo finalmente el preciado galardón en la categoría de Mejor Actor Secundario por su papel en Hannah y sus Hermanas y Las Normas de la Casa de la Sidra.
Caine es también escritor y ha publicado su autobiografía, titulada What’s It All About?, así como un libro basado en la famosa serie de charlas que ofreció en la BBC Television, bajo el título Acting On Film.
Caine intervino en más de 100 series para la televisión y obtuvo su primer gran éxito teatral en Londres al sustituir a Peter O’Toole en el papel del soldado Bamforth en la obra The Long, The Short and The Tall; pero fue en 1963, a la edad de 30 años, cuando su carrera recibió el espaldarazo definitivo al conseguir el papel del amanerado y aristocrático teniente Gonville Bromhead en la producción de Joseph E. Levine Zulu,. Caine supo transformar el papel secundario que interpretaba hasta convertirlo en el protagonista del show y tres años más tarde su magistral interpretación del gandul gigoló cockney en Alfie le catapultó al estrellato.
En junio de 2000 Caine fue nombrado caballero durante la celebración del cumpleaños de la reina Isabel II. Conocido restaurador, Caine es propietario de tres restaurantes en Londres: Langan Brasserie, Odin’s y The Canteen. En 1973, Caine contrajo matrimonio con la hermosa Shakira Baksh, Miss Guyana y aspirante a Miss Universo. Tienen dos hijas, Nikki y Natasha.