При рождении его назвали Моисеем. Был он вторым из шести детей в семье еврейского купца Айзенштейнa из Васильковского уезда Киевской губернии. По отцовской линии Михаил Эйзенштейн происходил из семьи евреев, некогда переселившихся в столицу из Германии, по материнской линии – из обрусевшей семьи шведского происхождения.
Окончив Киевское реальное училище в 1887 году, Моисей подал документы в петербургский Институт гражданских инженеров. На первом курсе завалил экзамен по геодезии, но смог упросить комиссию перевести его на второй курс. Из-за неважного здоровья часто пропускал занятия и даже оставался на второй год. Денег всегда не хватало. В 1891 году он крестился и получил новое имя – Михаил. Окончил институт в 1893 году, по успеваемости оказавшись 28-м из 32 выпускников. Его назначили гражданским инженером при Прибалтийском управлении государственными имуществами с жалованьем 600 рублей в год, к которым добавлялись 400 рублей на квартиру. Он обосновался в Риге вместе с женой Юлией Конецкой, дочерью успешного петербургского купца 1-й гильдии и хозяина пароходной компании. В 1898 году у них родился сын Сергей. Жена привыкла к роскоши, и муж старался обеспечить ей соответствующий уровень. Без особых стартовых капиталов он, фантастически старательный и напористый, умудрился добиться уважения, положения и денег.
В первый год в Риге Михаила назначили на должность председателя отдела путей сообщения, а в 1900 году он уже стал начальником этого департамента, управлял ремонтом и строительством дорог. В своей фамилии Айзенштейн он сменил первое «ай» на «эй», чтобы звучало чуть меньше по-еврейски. За заслуги его то и дело награждали и повышали в чинах – в 1915 году он из мелкой сошки, проходного коллежского секретаря, стал действительным статским советником. Архитектурная карьера Михаила Эйзенштейна началась с хобби – в 1897 году в свободное от работы время он создал первый ничем не примечательный архитектурный проект. В 1900 году Михаил посетил Всемирную выставку в Париже и окончательно увлекся зодчеством. Он даже в 1902 году окончил курс Санкт-Петербургского археологического института, чтобы лучше разбираться в архитектурных деталях.
В 1904 году рижский юрист Андрей Лебединский выкупил в центральной части Риги часть пустыря и предложил амбициозному Эйзенштейну взяться за застройку. Архитектурного опыта у того было немного – всего-то три простых дома в сдержанном стиле. Однако предложение Михаил принял. В итоге он построил без малого 20 зданий, в том числе самые запоминающиеся – резные и нарядные – доходные дома по улице Элизабетес и улице Альберта. Сегодня про эти здания говорят как про одни из самых красивых в городе, а самого Михаила Эйзенштейна называют «Рижским Гауди». Но в то время проекты сочли эпатажными, вычурными и просто безвкусными.
Cупруга не отказывала себе в романах, и Михаилу то и дело приходилось стреляться. Тем не менее, молва приписывала ему бесконечные романы с оперными певицами – по крайней мере, профили многих из которых угадывались на фасадах его домов. В 1908 году супруги Эйзенштейн расстались, но развод оформили лишь через четыре года. Юлия увезла с собой всю домашнюю обстановку – свое приданое, а сына оставила мужу.
Ровно за год до революции, 25 октября 1916 года, Михаил Эйзенштейн добился потомственного дворянства для себя и единственного наследника Сергея. В начале октября следующего года Михаил Осипович обратился в гербовое отделение Сената с просьбой утвердить фамильный герб Эйзенштейнов. Меньше чем через месяц его прошение, снабженное детальными описаниями будущего герба, потеряло актуальность – страна развалилась.