Al estallar la Guerra de Independencia en 1895 emigra a los Estados Unidos.

A su retorno se dedicó por completo a las letras y al periodismo.

Se graduó de médico en la Universidad de La Habana, profesión que ejerció durante toda su vida.

Cuando se establecieron escuelas normales para maestros en Cuba en 1918 ganó por oposición la Cátedra de Anatomía y Fisiología de la Escuela Normal de La Habana.

Miembro fundador de la Academia Nacional de Artes y Letras.

Retrató en sus obras el bajo mundo habanero, en un intranquilo afán por captar la realidad social y política. Autor contribuyente a El Heraldo de Cuba.

Realizó los primeros estudios en su ciudad natal. Se graduó de bachiller en 1890. Ingresó en la Escuela de Derecho, pero tuvo que abandonarla al estallar la última guerra de independencia debido a sus actividades revolucionarias. Emigró a los Estados Unidos.

De regreso, en 1903, ganó por oposición una plaza de maestro de enseñanza primaria. Renunció a ella al año siguiente. En 1905 formó parte de la Asociación de Biología. Se graduó de médico en 1908 e ingresó en la Sociedad de Estudios Clínicos de La Habana.

Dos años después, la Junta Rectoral de nuestra Universidad le adjudicó la Ayudantía Facultativa del Departamento de Rayos X, adscrita a la Escuela de Medicina, puesto que abandonó en 1913.

A partir de entonces prestó servicios en la Asociación Cubana de Beneficencia, hasta que en 1917 ganó por oposición la cátedra de Educación Física, Juegos y Deportes y Anatomía, Fisiología e Higiene en la recién creada Escuela Normal de La Habana.

Entre 1921 y 1922 trabajó directamente con el secretario de Instrucción Pública y Bellas Artes. Como miembro del Partido Popular Cubano fu candidato a representante por la provincia de Oriente (1922).

Reintegrado a su cátedra, en 1923, fue nombrado secretario de la escuela y formó parte de una comisión para el estudio de las reformas del Reglamento General de Instrucción Primaria.

Por último, en 1926, se le nombró director de la Escuela Normal. Fue miembro de la Academia de Artes y Letras. Su abundante labor periodística comenzó en 1899 en el efímero Libertad, del que fue redactor.

En 1903 fundó la revista especializada Cuba Pedagógica, en la que permaneció hasta abril de 1905. Creó, junto con Félix Callejas, la «revista para niños» La Edad de Oro (1904).

También colaboró en las publicaciones Azul y Rojo (de la que fue director en 1904), El Fígaro, Cuba Contemporánea, Letras, Archivos de la Policlínica, Revista de Medicina y Cirugía, El Comercio, La Discusión, La Noche, La Lucha (de la que fue nombrado subdirector en 1919), Heraldo de Cuba.

En colaboración con A. M. Aguayo publicó en 1906 la obra de texto escolar Estudios de la naturaleza. Dentro del campo de su profesión médica publicó Los cálculos renales y su diagnóstico (La Habana, Imp. El Siglo XX, 1912).

Sus novelas Las impuras y La esfinge fueron traducidas al ucraniano bajo el título común de Grishnitsi Sfinks (Per z ispah Kiev, «Dnipro», 1966). Pronunció conferencias sobre distintas materias, científicas y literarias. Dejó inconclusa en los folletines Azul y Rojo su novela "El principio de autoridad".

Sobre su obra narrativa, se ha debatido mucho en cuanto a las posibilidades expresivas que hubiera tenido si en lugar de entusiasmarse con la narrativa naturalista europea, hubiera elegido como compañías literarias a los narradores más atormentados de su tiempo, como Kafka, o a los más modernos en el trabajo con el lenguaje, como Hemingway. Sin embargo, no debe desestimarse que Carrión fue un hombre de transición entre el siglo anterior y los albores del siglo XX, por lo cual su producción, enmarcada dentro de los intereses de la primera generación republicana, hubo de liberarse primero de los rezagos románticos o modernistas que todavía persistían en la narrativa cubana de principios de siglo XX.

Desde su primer volumen de cuentos, titulado La última voluntad (1903), Miguel de Carrión comenzó a concebir al género con características muy diferentes a la novela. Esto será importante en un narrador de tránsito como él, puesto que la narrativa, y fundamentalmente el cuento, fue un género de desarrollo tardío en la literatura cubana. Sin embargo, será con sus novelas que Carrión alcanzaría un mayor éxito de público, llegaría a sus mejores resultados narrativos para convertirse en uno de los representantes más importantes de la novelística naturalista cubana de principios del siglo XX.

Sus novelas El Milagro, Las Impuras y Las Honradas se consideran la mejor muestra del realismo cubano.

En El Milagro (1913), donde todavía se perciben algunos elementos de la narrativa romántica decimonónica, explora la pasión sexual que experimenta hacia su prima un joven que aspira a una carrera eclesiástica. Carrión acomete una crítica a la religión como instancia entorpecedora de la realización humana, así como a la moral como motivo de angustia e infelicidad para los hombres. A pesar de su intenso tono lírico, esta obra de Carrión fue valorada por Jesús Castellanos como una novela científica por la acuciosidad con que explora las motivaciones humanas más recónditas; asimismo Juan José Remos y Rubio la valoró como novela ecléctica, donde se defiende que el corazón humano no es ni epicúreo ni cristiano, sino sencillamente humano.

Estas mismas preocupaciones y características aparecerían luego en una de sus novelas más connotadas, Las Honradas (1917), la cual fue reeditada tan solo dos años después de su publicación primera y luego nuevamente en 1920, a pesar de que algunos críticos recomendaron que se prohibiera su lectura a las mujeres. En esta segunda novela Carrión ahonda específicamente en la psicología femenina a partir de varios personajes de caracteres fuertes y defiende la tesis de que a la felicidad no se llega a través del pecado, sino mediante el conocimiento de la naturaleza humana, del sexo, del amor y de la autenticidad de los sentimientos. De esta forma, tanto El Milagro como Las Honradas serán novelas deudoras de la narrativa naturalista europea de Emile Zola y de Vicente Blasco Ibáñez.

Con Las Impuras, de 1919, vuelve sobre el tema de la pureza femenina y de los confusos límites de la ética y la moralidad, pero esta vez desde una perspectiva más tradicional. Pensadas como continuación una de la otra, Las Honradas y Las Impuras comparten algunos personajes y espacios, aunque la primera se desarrolla durante los primeros años de la República y la segunda más adelante, durante la Danza de los Millones una época de bonanza económica provocada por los altos precios del azúcar a raíz de la Primera Guerra Mundial. Por otra parte, si la primera estaba protagonizada por ambientes y personajes de la clase media, en la segunda la atención se centrará en los bajos fondos de la sociedad, es decir, en el mundo de vicio y en los barrios más marginados.

En 1924 publicó el relato corto "Nochebuena".

La última obra narrativa de Carrión, La Esfinge, apareció entre sus papeles inéditos y fue publicada póstumamente en 1961. Aunque se trata de una obra que repite intereses del autor, llama la atención que, en este caso, la historia es menos transgresora que sus primeras novelas, y mucho más pesimista en cuanto a las posibilidades de emancipación de la mujer. Amada Jacob es el nombre de la protagonista de esta novela, dando continuidad a una tendencia general de la obra de Carrión en cuanto a escoger nombres propios simbólicos para sus personajes –Victoria se llama, por ejemplo, la protagonista de Las Honradas, puesto que sólo a través de la infidelidad llega a ser verdaderamente feliz y Teresa se llama la protagonista de Las Impuras, en evidente relación con la vida sacrificada de la santa. Amada, que como muchas de las mujeres de Carrión no ama a su esposo, vive encerrada en un caserón del Cerro –una zona residencial característica de las familias coloniales que republicanas, y símbolo de la decadencia frente a la modernidad de El Vedado y se debate entre serle fiel a su matrimonio o acceder a una relación ilícita. Cuando se decide por lo segundo, su proyecto fracasa porque ha sido contagiada con una epidemia que asola la ciudad. Amada no pudo consumar la infidelidad ni llegar a ser feliz, como sí lo hizo la protagonista de Las Honradas y su destino es mucho más cercano al fracaso final de la protagonista de Las Impuras. Por eso la crítica ha advertido un "viraje violento" en la novelística de Carrión, una vez que sus primeras obras eran mucho más liberales y luego se hacen más provincianas y conservadoras.

Miguel de Carrión también dejó inconclusa, en los folletines de la revista Azul y Rojo, su novela El principio de autoridad.

Bibliografía activa:
El milagro (novela), 1903.
La última voluntad. El doctor Risco. En familia. De la guerra. Inocencia (cuentos), 1903.
Las honradas (novela), 1917, 1919, 1920, 1966, 1973.
Las impuras (novela), 1919, 1959, 1972.
Noche Buena (relato corto), 1924.
La esfinge (novela), 1961.
La última voluntad y otros relatos, 1975.

Muere en La Habana por una enfermedad pulmonar