Окончил 1-е Чкаловское военное авиационное училище летчиков им.Ворошилова.

Участник Советско-финляндской войны.

В начале войны командир звена 3-й авиаэскадрильи 5 скоростного бомбардировочного авиаполка. Командир полка подполковник Котляр Феодосий Парфирьевич.

23 июня 1941г. совершил 3 боевых вылета, один из которых на разведку в район порта Сулина (Румыния).

24 июня- 2 боевых вылета.

01 июля бомбил колонну противника в районе Скулени (Скуляны, Молдавия)..

04 июля во время разведывательного полет самолет был атакован звеном истребителей Ме-109. Михаил Николаевич перешел на бреющий полет, штурман и стрелок-радист огнем пулеметов не подпустили истребители на дистанцию эффективной атаки.

07 июля 1941г. младший лейтенант Афанасьев, совершивший 10 боевых вылетов, был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 05 ноября 1941г.

В начале августа из состава полка выделен ночной скоростной бомбардировочный авиаполк 21 смешанной авиадивизии.

25 августа 1941г. бомбил войска противника в районе острова Хортица. 02 сентября- железнодорожную станцию Первомайская. 04 сентября- войска в районе Кривой Рог. 06 сентября- переправу на р.Днепр у Береслав. 15 сентября- войска у с.Страда. 28 сентября- у д.Н.Рогачек.

К концу сентября 1941г. заместитель командира эскадрильи младший лейтенант Афанасьев совершил 77 боевых вылетов, 69 из них- ночные. Был представлен к присвоению звания Герой Советского Союза. Представление было поддержано командующим Южным фронтом генерал-лейтенантом Малиновским. Приказом от 23 февраля 1942г. награжден орденом Ленина. 

На самолете СБ Михаил Николаевич совершил 86 боевых вылетов.

В 1942г. Михаил Николаевич в составе 5 ближнего бомбардировочного авиаполка 21 смешанной авиадивизии.

15 января 1942г. бомбардировал железнодорожную станцию Цикуриха. 16 января- железнодорожную станцию Иловайск. 23 января бомбил войска противника в районе Лозовая. 26 января- железнодорожную станцию Харцызск.

19 и 22 февраля совершил по 2 боевых вылета.

Совершил 35 боевых вылетов на самолете Пе-2.

23 февраля 1942г. в составе звена бомбардировал железнодорожную станцию Красноармейск (совр. г.Покровск, Донецкая обл.). После выполнения задания, в воздушном бою истребителями противника Макки-200 (Италия) был сбит самолет Пе-2 экипажа: заместитель командира эскадрильи лейтенант Афанасьев Михаил Николаевич, стрелок-бомбардир младший лейтенант Чернов Петр Степанович, воздушный стрелок-радист младший сержант Перебякин Виктор Прохорович.

Лейтенант Афанасьев посмертно был представлен к присвоению звания Герой Советского Союза. Представление поддержал командующий Закавказским фронтом генерал армии Тюленев. Указом Президиума ВС СССР от 23 ноября 1942г. был награжден орденом Красного Знамени.