Michael Windfuhr hat in Heidelberg Politikwissenschaft, Germanistik und Geographie studiert. Nach dem Studium hat er über zwei Jahrzehnte die internationale Menschenrechtsorganisation FIAN (FoodFirst Information and Action Network) mit aufgebaut, die sich um die Durchsetzung des Rechts auf angemessene Ernährung einsetzt. Dort war er zuerst für die Fallrecherchen in Lateinamerika zuständig, dann zehn Jahre Vertreter von FIAN bei den Vereinten Nationen und anschließend Generalsekretär. In dieser Zeit beteiligte er sich maßgeblich an den Standard setzenden Prozessen für das Recht auf angemessene Nahrung wie der Entwicklung der freiwilligen Leitlinien zur Umsetzung des Rechts auf Nahrung, die im November 2004 von der Welternährungsorganisation (FAO) einstimmig angenommen wurden. 2006 wurde er Menschenrechtsdirektor bei Brot für die Welt und dem Diakonischen Werk der Evangelischen Kirche von Deutschland. In dieser Zeit hat er im Bereich der wirtschaftlichen, sozialen und kulturellen Rechte besonders zum Recht auf Wasser und Sanitärversorgung, zum Recht auf soziale Sicherheit und zum Zusammenhang von Armut und Menschenrechten gearbeitet. Im Bereich der bürgerlichen und politischen Menschenrechte setzte er sich besonders für den Schutz von Menschenrechtsverteidiger*innen und die Absicherung politischer Spielräume für die Zivilgesellschaft ein. Darüber hinaus war er über viele Jahre Lehrbeauftragter am Institut für Politische Wissenschaften der Universität Heidelberg.
Seit 2011 ist er stellvertretender Direktor des Deutschen Instituts für Menschenrechte, der nationalen Menschenrechtsinstitution Deutschland. Er begleitet seit 2014 den Umsetzungsprozess des Nationalen Aktionsplans Wirtschaft und Menschenrechte in Deutschland. Seit 2017 ist er Mitglied des Ausschusses der Vereinten Nationen für wirtschaftliche, soziale und kulturelle Menschenrechte, der die Umsetzung des entsprechenden Menschenrechtspaktes durch die Vertragsstaaten überwacht. Er ist zudem Mitglied im unabhängigen Beschwerdemechanismus der drei Entwicklungsbanken aus Deutschland (DEG), Frankreich (Proparco) und den Niederlanden (FMO).