Vovelle fue alumno de la Escuela Normal Superior de Saint-Cloud, donde se graduó en 1953. Obtuvo la agregación de historia en 1956, y en 1971 un doctorado de Estado en la Universidad Lumière-Lyon II con la tesis Piedad barroca y decristianización en la Provenza del siglo XVIII sobre las actitudes provenzales ante la muerte en el Siglo de las Luces, según las cláusulas de los testamentos.^[1]​^[2]​

Fue profesor de historia moderna en la Universidad de Provenza Aix-Marseille I y más tarde profesor de historia de la Revolución francesa en la Universidad de París I Panthéon-Sorbonne (París) y director del «Institut historique de la Révolution française», sucediendo a Albert Soboul.

Miembro crítico del Partido Comunista, Michel Vovelle fue elegido por Jean-Pierre Chevènement en 1982 para coordinar la conmemoración científica del bicentenario de la Revolución Francesa. En 1983, fue nombrado présidente del consejo científico y técnico del museo de la Revolución francesa.^[3]​ Publicó 1789 l'héritage et la mémoire y a partir de 1991 promovió un estudio amplio sobre la Revolución Francesa.

De 1983 a 1993, codirigió la sociedad de estudios robespierristas.^[4]​

A pesar de su cercanía al materialismo histórico de inspiración marxista, desde los años 1990 contribuyó a rehabilitar el papel histórico del actor individual, hasta entonces minusvalorado por la atención que se ponía en las estructuras económicas y sociales. Junto con Bernard Lepetit, es el precursor francés de la microhistoria, corriente italiana de finales del siglo XX.

Su producción fue inmensa.

• L'Irrésistible Ascension de Joseph Sec bourgeois d'Aix, Aix, Edisud, 1975.
• La Métamorphose de la fête en Provence de 1750 à 1820, Flammarion, 1976.
• Religion et Révolution : la déchristianisation de l'an II, Hachette, 1976.
• Vision de la mort et de l'au-delà en Provence du XV au XIXe d'après les autels des âmes du purgatoire, A. Colin, 1970; con Gaby Vovelle.
• Piété baroque et déchristianisation en Provence au XVIIIe siècle. Les attitudes devant la mort d'après les clauses de testaments, Seuil, 1978.
• De la cave au grenier, Serge Fleury Éd., Canadá, 1980.
• Idéologies et mentalités, Librairie François Maspero, 1982.
• La Mort et l'Occident de 1300 à nos jours, Gallimard, 1983 y 2001.
• La Ville des morts, essai sur l'imaginaire collectif urbain d'après les cimetières provençaux, 1800-1980, con Régis Bertrand, Marsella, CNRS, 1983.
• Théodore Desorgues ou la désorganisation: Aix-Paris, 1763-1808, Seuil, 1985.
• La Mentalité révolutionnaire: société et mentalités sous la Révolution française, Éd. sociales, 1986.
• 1793, la Révolution contre l'Église: de la raison à l'être suprême, Complexe, 1988.
• Les Aventures de la raison Belfond, 1989. Entr. con Richard Figuier.
• 1789 l'héritage et la mémoire, Privat, 1989.
• Histoires figurales: des monstres médiévaux à Wonderwoman, Usher, 1989.
• Mourir autrefois, Gallimard / Julliard, 1974 y Folio, 1990.
• La Révolution française, A. Colin, 1992 a 2002.
• L'heure du grand passage : Chronique de la mort, coll. « Découvertes Gallimard / Traditions » (n.º 171), Gallimard, 1993.
• Les Âmes du purgatoire ou le travail du deuil, Gallimard, 1996.
• Le Siècle des lumières, PUF, 1997.
• Les Jacobins de Robespierre à Chevènement, La Découverte, 1999.
• Les Républiques sous les regards de la grande nation, L'Harmattan, 2001.
• Combats pour la Révolution française, La Découverte, 1993-2001.
• Les Folies d'Aix ou la fin d'un monde, Le temps des cerises, 2003.
• La Révolution française expliquée à ma petite-fille, Seuil, 2006

• La caída de la monarquía 1787-1792: nueva historia de la Francia contemporánea. Barcelona: Ariel, 1979.
• Introducción a la historia de la Revolución Francesa. Barcelona: Crítica, 1981.
• Ideologías y mentalidades. Barcelona: Ariel, 1985.
• La mentalidad revolucionaria. Barcelona: Crítica, 1989.

• Sujeto histórico
• Debate historiográfico sobre la Revolución francesa
• Historiografía