Родился 14 мая 1931 года в городе Черемхово Иркутской области в семье архитектора Д. М. Агеева. Семья жила в Новосибирске, в Одессе. После начала Великой Отечественной войны отец был в армии, а Михаил жил в эвакуации в Новосибирске, Свердловске. В 1948 году поступил в Московский институт инженеров связи. В 1950 году перешёл в Ленинградский институт точной механики и оптики и окончил его с отличием по специальности «Гироскопические приборы и устройства». После окончания ЛИТМО в 1954 году работал в Ленинграде в Центральном научно-исследовательском институте имени академика А. Н. Крылова. В 1960 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Отыскание оптимального закона управления успокоителями качки судов». В 1961 году был избран по конкурсу на должность доцента Дальневосточного политехнического института им. В. В. Куйбышева (ДВПИ) (Владивосток). В 1962 году утверждён в звании доцента кафедры ДВПИ «Электропривод и автоматизация промышленных предприятий». С 1962 по 1972 год работал заведующим кафедрой гироскопических приборов и устройств ДВПИ. Организовал подготовку первых на Дальнем Востоке инженеров электромехаников в области приборостроения, ставших впоследствии крупными руководителями приборостроительных производств, директорами заводов, начальниками цехов, кандидатами и докторами наук. С 1969 года, работая по совместительству в Отделе технической кибернетики ДВ филиала СО АН СССР, начал организацию лаборатории систем навигации и управления. В 1970 году защитил докторскую диссертация на тему, связанную с синтезом инерциальных систем околоземной навигации. В 1972 году перешёл на постоянную работу в Институт автоматики и процессов управления ДВНЦ АН СССР, будучи избранным по конкурсу сначала на должность заведующего лабораторией систем навигации и управления, а затем заведующего отделом «Подводных технических средств и опытно-конструкторских и экспериментальных работ». В короткий промежуток времени он сформировал квалифицированный научный коллектив, с которым развил новое научное направление — подводную робототехнику. 23 декабря 1987 член-корреспондент АН СССР по Отделению проблем машиностроения, механики и процессов управления. В 1988 году возглавил созданный под его руководством Институт проблем морских технологий ДВО РАН. С помощью экспериментальных образцов подводных роботов, созданных в Институте, удалось впервые успешно решить целый ряд уникальных и важных, государственных задач в океане на больших глубинах, выполняя НИР и ОКР по постановлению ВПК при Совете министров СССР. 11 июня 1992 академик РАН по Отделению проблем машиностроения, механики и процессов управления (механика, процессы управления). Специализация: механика, процессы управления. 19 ноября 2005 года скончался на 75-м году жизни. За глубокие исследования в области морских технологий, создание и применение глубоководных автономных необитаемых подводных аппаратов при решении ряда уникальных и важных, государственных задач в океане на больших глубинах Михаил Дмитриевич Агеев был награждён орденом Трудового Красного Знамени, орденом Почёта (1996) и медалью «300 лет Российского флота». В 1990 году ему был присуждён международный диплом «INTERVETION / ROV’90» первой степени за лучшую работу года и вклад в прогресс мировой подводной робототехники. Автор многочисленных научных трудов и изобретений. Состоял членом многих специализированных советов по защите докторских и кандидатских диссертаций, председателем Объединённого учёного совета по физико-математическим и техническим наукам, под его редакцией вышли в свет многие научные труды и издания. Член американского научного Общества морских технологий, член ряда оргкомитетов международных форумов.