Михаил Михайлович Устинов происходил из знатного дворянского рода, основанного саратовским купцом Михаилом Андриановичем Устиновым (1755, 1836) и был потомком его младшего сына, Михаила Григорьевича. Отец Михаила, после увольнения из армии в 1857 году по состоянию здоровья, долгое время жил за границей. Его мать, француженка, умерла вскоре после рождения детей (по разным данным, в 1860 или 1862 году). У Михаила была сестра-близнец Лидия.

В возрасте пятнадцати лет Михаила отправили в Санкт-Петербургский Морской кадетский корпус, который он окончил в 1882 году, начав службу на Балтийском флоте. В 1890 году он перешел на работу в Министерство иностранных дел и в 1893 году получил первое зарубежное назначение в качестве вице-консула в японский город Хакодате. В 1898 году он уже занимал должность российского консула в Нагасаки, а в 1899 году, в Гонконге. В 1903 году Устинов был назначен в Мельбурн, где стал первым генеральным консулом Российской империи в Австралии и Новой Зеландии после преобразования консульства в генеральное.

Во время его службы в Мельбурне разразилась русско-японская война и произошел Гулльский инцидент, который обострил и без того напряженные отношения России с Англией. В конце октября 1904 года корабли русской эскадры под командованием вице-адмирала З. П. Рожественского обстреляли английские рыболовные суда в Северном море, недалеко от Гулля, приняв их за японские миноносцы. Михаил Устинов писал: «…последний прискорбный случай в Северном море окончательно затуманил всякое чувство меры, и отзывы газет, если только это возможно, стали еще ядовитее… На нашу армию и флот сыплются всякие наветы, словом, делается все возможное, чтобы дискредитировать Россию». Одной из его главных задач в этот период было отслеживание отправки стратегических грузов из австралийских портов. Его трехлетняя служба в Австралии завершилась в мае 1906 года.

После этого Устинов работал консулом в Лиссабоне, затем в Монреале, а в сентябре 1913 года был переведен на аналогичную должность в Нью-Йорк. После 1917 года некоторые русские консулы в США и Канаде остались верны царю, включая Устинова, который стал правой рукой нового посла Временного правительства в США Б. А. Бахметева.

В июле 1929 года Михаил Устинов сообщил Государственному Департаменту о своем отъезде из США в Европу, вероятно, в Париж, где жил его внук Адриан Платонович Устинов. Михаил Михайлович Устинов скончался 5 мая 1942 года в городке Ватерлоо.