Ia lahir hanya satu tahun setelah Fidel Castro memimpin Revolusi Kuba. Kepada New York Times, Miguel mengaku tidak pantas untuk berbicara apa pun mengenai revolusi yang mengubah wajah negaranya. Insinyur elektronika itu bergabung dengan Angkatan Bersenjata Revolusioner Kuba pada 1982-1985.
Setelah itu, dirinya melanjutkan studi di Universitas Marta Abreu di Las Villas. Tepat pada 1987, Diaz-Canel menyelesaikan misi internasional di Nikaragua sebagai Sekretaris Pertama dari Liga Komunis. Karier politiknya menanjak perlahan-lahan ketika memutuskan bekerja di Partai Komunis Kuba pada 1993.
Setahun setelah bergabung, Miguel Diaz-Canel terpilih sebagai Sekretaris Pertama dari Komite Provinsial di Provinsi Villa Clara. Pada 2003, ia diberikan posisi yang sama untuk Provinsi Holguin. Seiring berjalannya waktu, sepak terjangnya makin nyata di negara yang terkenal dengan cerutunya tersebut.
Diaz-Canel mengawali kariernya di pemerintahan dengan menjadi Menteri Pendidikan Tinggi Kuba pada Mei 2009. Namun, posisi itu dilepas olehnya pada 2012 karena pemerintah Kuba, terutama Raul Castro, menghendakinya untuk duduk sebagai Wakil Presiden Kuba pertama sepanjang sejarah.