Михай Ермолаевич Волонтир родился в селе Глинжены, находившемся в тот момент в составе Королевства Румыния (ныне в Шолданештском районе Молдавии). Окончил Оргеевское педагогическое училище (1955). С 1957 - актер Бельцского молдавско-русского музыкально-драматического театра.
   Начал сниматься в кино в 1967 году. Широко известен фильм «В зоне особого внимания» (1977), в котором главные роли сыграли Михай Волонтир (прапорщик Волентир) и Борис Галкин (лейтенант Тарасов). В 1981 году на экраны вышел фильм-продолжение «Ответный ход», где главные роли сыграли те же актёры.
   Наиболее широкую известность Волонтиру принёс многосерийный фильм «Цыган» (1979), в котором актёр сыграл роль цыгана Будулая, скитающегося по свету в поисках свободы и счастья. Фильм имел большой успех у зрителей, и в 1985 году вышло продолжение — «Возвращение Будулая».
   Несмотря на всесоюзную известность и славу, Михай Волонтир никогда не покидал свой город Бельцы, где продолжал играть и заниматься режиссурой в Национальном театре имени Василе Александри. В 2009 году он поставил там музыкальную комедию по пьесе «Сон в майскую ночь» Б. Хашдеу. В 2014 году на экраны вышел первый документальный фильм о жизни и творчестве М. Волонтира.
   В последние годы жизни страдал сахарным диабетом, осложнившимся диабетической ангиопатией и ретинопатией. Начиная с конца 1990-х годов перенёс несколько операций. Операции проводились в Военно-медицинской академии Санкт-Петербурга.
   Перед смертью более двух месяцев находился на постоянном стационарном лечении в больнице города Бельцы, затем в Республиканской клинической больнице в Кишинёве, где скончался 15 сентября 2015 года. Похоронен на Центральном (Армянском) кладбище.
   Член Союза кинематографистов СССР.
   Лауреат Гос. премии Молдавской ССР (1976, за участие в фильме "Дмитрий Кантемир").
   Народный артист Молдавской ССР.
   Народный артист СССР (1988).