Ещё до начала 7-го чемпионата СССР в 1931 году Ботвинника рассматривали как одного из претендентов на титул. Два поражения подряд в предварительном турнире и неудачный старт в финале (поражения от А. Ильина-Женевского и от В. Созина) не остановили Михаила и он становится первым чемпионом СССР — воспитанником советской шахматной школы.
В 1932—1933 годах убедительно выступает на трёх ленинградских турнирах: 1-е места в 9-м чемпионате города и в турнире мастеров в Доме учёных, а также делит 1—2-е места в турнире мастеров.
В августе 1933 года начинался 8-й чемпионат СССР, где Михаилу предстояло отстаивать звание чемпиона СССР. Состав турнира был, по сравнению с прошлым чемпионатом, сильнее, так как присутствовали известные мастера: Г. Левенфиш, И. Рабинович, П. Романовский, Ф. Дуз-Хотимирский. Удачно прошла первая половина турнира, отрыв от преследователей составлял после 12-го тура 2 очка. Но пытаясь выжать из каждой партии максимум, было затрачено слишком много сил, что сказалось на финише. В дальнейшем Ботвинник старался более оптимально распределять их, что удавалось не всегда.
Победы в чемпионатах Ленинграда (1931—1932), турнирах ленинградских мастеров (1930, 1932—1933), чемпионатах СССР (1931, 1933) выдвинули Ботвинника в число сильнейших шахматистов страны. Встречи с ведущими зарубежными шахматистами подтвердили высокий класс его игры:
ничья в матче с С. Флором (по ходу которого Ботвиннику пришлось отыгрывать два очка),
1-е место в ленинградском турнире мастеров с участием М. Эйве и Г. Кмоха (1934);
1-2-е место (с Флором) на 2-м московском международном турнире 1935, (впереди Эм. Ласкера, X. Р. Капабланки);
2-е место на 3-м московском международном турнире (1936);
1-2-е место (с Капабланкой) на Ноттингемском турнире (1936; впереди А. Алехина, Эйве, Эм. Ласкера).
«АВРО-турнир» (1938), где Ботвинник занял 3-е место, выиграв партии у Алехина и Капабланки, подтвердил его право на матч с чемпионом мира. Алехин принял вызов Ботвинника, но начало 2-й мировой войны 1939—1945 помешало проведению матча.
С 1930-х гг. Ботвинник — лидер советских шахматистов: победы в чемпионате СССР (1939), в матче с В. Рагозиным (1940), в матч-турнире за звание абсолютного чемпиона СССР (1941). В 1940 году вступил в ВКП(б).
В годы Великой Отечественной войны 1941—1945 Ботвинник работал в Перми инженером-электриком. Победитель турнира мастеров в Свердловске (1943), чемпионата Москвы (1943/1944, вне конкурса). Успешные выступления в чемпионатах страны (1944—1945) и в командном радиоматче с шахматистами США (1945) показали, что Ботвинник готов оспаривать титул чемпиона мира (матч с Алехиным не состоялся из-за неожиданной смерти чемпиона мира), а победы в крупных международных турнирах в Гронингене (1946) и памяти М. Чигорина в Москве (1947) подтвердили, что Ботвинник — основной претендент на звание чемпиона мира.
Матч-турнир на первенство мира (Гаага — Москва) (1948) завершился победой Ботвинника, который в блестящем стиле завоевал звание чемпиона, опередив 2-го призёра на 3 очка. При этом он убедительно выиграл все микроматчи у соперников.
Чемпион мира
В 1951 Ботвинник сыграл вничью матч на первенство мира с Д. Бронштейном и сохранил звание чемпиона. Участник мемориала Мароци (Будапешт, 1952) — 3-5-е м.; чемпионатов СССР: 1951 — 5-6-е м.; 1952 — 1-е; 1955 — 3-6-е место.
Матч на первенство мира с В. Смысловым (1954) также закончился вничью.
Разделил 1-2-е м. на международном турнире памяти Алехина (1956) со Смысловым.
В 1957 2-й матч на мировое первенство закончился победой Смыслова, но спустя год Ботвинник взял реванш.
Отлично выступил Ботвинник и в других соревнованиях — на Всемирных олимпиадах (1958 и 1960), Спартакиаде народов СССР (1959); победил на турнире в Вагенингене (1958, Нидерланды).
В поединке с М. Талем (1960) Ботвинник вторично уступил титул чемпиона мира, но в матч-реванше убедительно переиграл молодого соперника.
Выступления в международных турнирах: победы в Гастингсе (1961/1962) и в Стокгольме (1962).
Проиграл матч на первенство мира Т. Петросяну (1963) (по правилам ФИДЕ матч-реванши были отменены).