В апреле 1918 года добровольцем вступил в Красную армию в 4-й Уральский полк, формировавшийся в Шадринске. В его составе прошел все командные должности от командира взвода до командира полка. В 1919 году был назначен командиром 85-й особой стрелковой бригады. Вместе с ней форсировал Сиваш и штурмовал Перекоп.

В 1924 году окончил курсы военно-политического состава и курсы "Выстрел" - в 1929 году. Участвовал в национально-революционной войне испанского народа в 1936-1939 годах, в освободительном походе советских войск в Западную Украину и Белоруссию, в советско-финской войне 1939-1940 годов.

В Великой Отечественной войне участвовал в боях с первого дня и до ее полного окончания. Командовал стрелковым корпусом, был заместителем командующего 55-й армии Ленинградского фронта. С августа 1942 года и до конца войны командовал 64-й армией (с мая 1943года - 7-я гвардейская армия).

За умелое руководство войсками армии и проявленные при этом мужество и героизм 26 октября 1943 года Шумилову Михаилу Степановичу присвоено звание Героя Советского Союза.

За воинскую доблесть и полководческий талант Михаил Степанович был удостоен Родиной трех орденов Ленина, четырех орденов Красного знамени, двух орденов Суворова 1-й степени, ордена Красной Звезды, многих боевых медалей, а также награжден орденами и медалями ряда зарубежных стран.

Михаил Степанович Шумилов Почетный гражданин Волгограда, Братиславы. Его именем названы улицы во многих городах и селах.

В послевоенные годы генерал-полковник Шумилов командовал войсками Беломорского и Воронежского Военных Округов, был инспектором Министерства Обороны СССР, избирался депутатом Верховного Совета СССР 3-го и 4-го созывов.