Balakirev Nyizsnyij-Novgorodban látta meg a napvilágot, a régi orosz naptár szerint 1836. december 21-én. Zongorázni édesanyja kezdte tanítani. Szülővárosában a zenei életet Aleksandr Ulibisev műkedvelő földbirtokos irányította. Az ő házában találkozott Balakirev Karl Eisrich-hel, s rajta keresztül ismerkedett meg Chopin és Glinka zenéjével. 1852-től átvette Ulibisev zenekarának irányítását, ahol nagyrészt Beethoven-szimfóniákat dirigált. 1853-tól a kazani egyetemen matematikát tanult két éven át. 1855-ben Szentpétervárra ment, ahol megismerkedett Glinkával. Zongoristaként 1856-ban lépett fel először nyilvánosan, amikor fisz-moll zongoraversenyének első tételét játszotta. 1858-ban jelentek meg első kompozíciói.

1857-től Balakirev vezetésével alakult meg a később Orosz Ötök néven közismertté vált, részben autodidakta szerzőkből álló csoport: először Kjui, a következő évben Muszorgszkij, 1861-62-ben Rimszkij-Korszakov, illetve Borodin is csatlakozott hozzájuk. A körnek Sztaszov 1867-ben a Mogucsaja kucska ("Hatalmasok kis csapata") nevet adta. A Glinka által kezdeményezett törekvéseket folytatták, tehát egy új, az orosz népzene sajátosságait felhasználó zenei nyelv kialakításán fáradoztak. Műveikben alkalmaztak keleties és spanyol-mór elemeket is. Balakirev három kaukázusi tanulmányutat tett (1862, 1863, 1868), s tapasztalatait többek között Tűzmadár című operatervében és Iszlamej című zongorafantáziájában vetette papírra.

1862-ben Lomakinnal közösen Szentpétervárott megalapította az Ingyenes Zeneiskolát, amelynek 1868-tól igazgatója lett. 1867 telén Prágában a Nemzeti Színházban Glinka Ruszlán és Ludmilla című operáját vezényelte, ezt követően pedig két évig a szentpétervári Orosz Zenei Társaság karmestereként működött. 1871-ben lelki válságba került, amelynek során vallási rajongóvá vált: nyilvános szerepléseit, zeneszerzői tevékenységét felfüggesztette, barátaitól és zeneszerzőtársaitól eltávolodott. Csak az évtized vége felé tért vissza a zenei életbe; 1881-től újra az Ingyenes Zeneiskola igazgatója és zenei irányítója lett. 1910. május 29-én halt meg Szentpétervárott.

Színpadi művei a már említett Tűzmadár című opera, valamint egy nyitány és kísérőzene Shakespeare Lear király című tragédiájához. Zenekar számára két zongoraversenyt (fisz-moll, Esz-dúr) és két szimfóniát (C-dúr, d-moll) írt, ezen kívül Tamara című szimfonikus költeménye és h-moll szvitje kiemelkedő. B-moll zongoraszonátáját 1855-ben írta, egyéb szólózongora-darabjait túlnyomórészt életének utolsó évtizedében komponálta. Számos vallásos kórusművet és saját műveinek kórusra való átiratát, dalokat és kamarazenét hagyott az utókorra. Műveinek nagy hányadát népzenei feldolgozások alkotják.

Balakirev: Iszlamej, km.: Borisz Berezovszkij (zongora)