Filha de Alberto Bachelet, brigadeiro-general da Força Aérea do Chile e membro do governo da Unidade Popular liderado por Salvador Allende, Michelle Bachelet estudou medicina na Universidade do Chile, período durante o qual ela se juntou às fileiras do Partido Socialista. Após o golpe de 11 de setembro de 1973, seu pai foi preso em 1974 pela ditadura militar, morrendo na prisão, e Michelle e sua mãe passaram à clandestinidade. Em janeiro de 1975, ela foi detida em Villa Grimaldi por agências de aplicação da lei da ditadura, antes de ir para o exílio.