Fu basileus dei romei dal 1º gennaio 1259 fino alla sua morte. Michele fu il fondatore della dinastia dei Paleologi, che avrebbe governato l'Impero bizantino fino alla caduta di Costantinopoli (1453). Riconquistò la sua capitale dall'impero latino nel 1261 e grazie a ciò l'impero di Nicea riconquistò la corona imperiale bizantina.