Csíkszentmihályi Mihály 1934. szeptember 29-én született Fiumében, Olaszországban, Csíkszentmihályi (eredetileg Hausenblasz) Alfréd magyar diplomata és Jankovich de Jeszenicze Edith első gyermekeként. A háború utáni Rómában menekültként a Torquato Tasso Klasszikus Gimnáziumba járt, utána kezdett érdeklődni a pszichológia iránt. 1956-ban az Egyesült Államokba költözött, a Chicagói Egyetemen tanult. Doktori értekezését a művészi kreativitásról írta Jacob W. Getzelsnél. Hat évet tanított a Lake Forest College-ban, majd 1971-ben visszatért a Chicagói Egyetemre. Három évtizedig ott oktatott, majd Claremontba költözött, és az ottani egyetemen dolgozott nyugalomba vonulásáig. Itt 2000-ben megalapította az Quality of Life Research Center (Életminőség Kutatóközpont).
A pszichológus leginkább a flow, az „áramlat” fogalmáról ismert, amelyet az optimális tapasztalat állapotának leírására használt, amikor az ember készségei megfelelnek egy adott helyzet kihívásainak. Martin E. P. Seligmannal együtt kidolgozta a pozitív pszichológiát. Kutatásaiban a személyhívók (csipogók) és a kérdőívek úttörő használatára alapozott, alanyai egyéni tapasztalatait adatbázisban rögzítve. A Flow. Az áramlat. A tökéletes élmény pszichológiája című, 1990-es könyvében, mely bestseller lett (magyarul 1997-ben jelent meg), tapasztalati adatbázisán alapuló következtetéseit közvetlen, emberi stílust használva fejtette ki. A fejlődés útjai. A harmadik évezred pszichológiája (1993, magyarul 2007), a Kreativitás. A flow és a felfedezés, avagy a találékonyság pszichológiája (1996, magyarul 2008) és a Jó üzlet. Vezetés, áramlat és az értelem keresése (2003, magyarul 2009) című munkáiban különféle irányokban bővítette elméleteit. Mivel módszere a napi tapasztalatok keresztmetszetét rajzolta fel, pszichológiája több elődjénél nagyobb figyelmet fordított a pozitív állapotokra, az élvezetre és a kreativitásra, és ezen alapult a Martin Seligmannal való együttműködése. Az American Psychologistban 2000-ben megjelent közös tanulmányuk vezette be a pozitív pszichológia fogalmát. Munkássága elismeréséül az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia tagjává választották, 2009-ben elnyerte a Clifton Strengths-, 2011-ben a Széchenyi-díjat, 2014-ben megkapta a Magyar Érdemrend nagykeresztjét és 2015-ben a Prima Primissima-díjat.
A fiatal tudós Chicagóban ismerkedett meg Isabella Selegával, az akkor orosz-történelem szakos hallgatóval, 1961-ben összeházasodtak a chicagói Saint Hyacinth Bazilikában. Isabella a férje mellett állt, amikor az most, hatvan évvel később elhunyt. Két gyermekük, Mark és Christopher szintén tudományos pályára lépett.
Kifinomult humorérzéke volt Csíkszentmihályi Mihálynak. Abszurd vagy ironikus megjegyzéseit szándékosan szenvtelenül tette. Empatikus, mégis visszafogott stílusával meglepte az embereket, és ez lehetett az egyik oka népszerűségének, a diákokkal, kollégákkal és olvasókkal való hosszú barátságának.
A II. világháború alatt Csíkszentmihályi Mihály gyermekként töltött Magyarországon közel egy esztendőt, ahova édesapja a családját küldte, mert ott inkább biztonságban tudta őket, mint Olaszországban. Felnőttként a hetvenes évektől kezdve el-ellátogatott Magyarországra, találkozni rokonaival, a Hausenblasz, a Csíkszentmihályi, a Jankovich és a Sajgó családokkal.
