Kai Michael Müller, geboren am 9. Juli 1991 in Berlin, gab sein Kinodebüt bereits im Alter von zehn Jahren mit einer kleinen Rolle in dem Kinderfilm "4 Freunde und 4 Pfoten" (2001-2003), in dem auch seine jüngere Schwester Nicole Mercedes mitwirkte. 2002 spielte er die Hauptrolle in dem Kinderfilm "Der Fluch des schwarzen Schwans", gefolgt von einer tragenden Nebenrolle in dem preisgekrönten Jugenddrama "Sugar Orange" (2004).

Eine weitere Hauptrolle hatte er in der schrillen Komödie "Max und Moritz Reloaded", frei nach Wilhelm Busch, in dem er die Rolle des Moritz spielte. Es folgten Nebenrollen in Kinofilmen wie Detlev Bucks hoch gelobtem Drama "Knallhart" (2006) oder Rainer Matsutanis "Gangs" (2009) sowie in Fernsehproduktionen wie "Sperling und die kalte Angst" (2007) und Dominik Grafs Mehrteiler "Im Angesicht des Verbrechens" (2010). 2011 spielte Müller an der Seite von Lukas Steltner die Hauptrolle in dem improvisierten Spielfilm "Stadt Land Fluss" von Benjamin Cantu.

Im Jahr darauf gehörte er zum Ensemble von Pola Becks hoch gelobtem, mehrfach preisgekröntem Drama "Am Himmel der Tag" (2012) und spielte in dem Sozialdrama "Nemez" (2012) eine Nebenrolle als krimineller Kumpel der Hauptfigur. Danach hatte Müller einen sehr prägnanten Auftritt in einer Folge der Krimireihe "Verbrechen nach Ferdinand von Schirach" (2013, TV), als Student, der seine Freundin im wahrsten Wortsinn zum Fressen gern hat.

Eine Kinohauptrolle spielte Kai-Michael Müller in dem visuell eigenwilligen Horrorthriller "True Love Ways", der bei Hofer Filmtagen 2014 seine Deutschlandpremiere feierte: Er verkörperte darin einen jungen Mann, der sich für seine große Liebe als rettender Held inszenieren will, sie mit diesem Plan aber einem echten Psychopathen ans Messer zu liefern droht. Im Oktober 2015 startete "True Love Ways" in den Kinos.