Michael Imperioli commence sa carrière en 1988 dans des petits rôles, souvent de figuration. Il est remarqué dans le rôle du serveur qui se fait tirer dans le pied dans le film
Les Affranchis de Martin Scorcese en 1990.
Il tourne souvent sous la direction de Spike Lee, dans
Jungle Fever,
Malcolm X ou encore
Girl 6.
Michael Imperioli devient véritablement connu du grand public grâce à son rôle de Christopher Moltisanti dans
Les Soprano. En 2008 il intègre le casting d’une autre série,
Life On Mars.
Il continue en parallèle sa carrière au cinéma, et donne notamment sa voix pour le dessin animé
Gang De Requins. C’est en 2009 qu’il décroche enfin un grand rôle sur la toile, dans
Lovely Bones de Peter Jackson.