Nachdem Michael Groschek zunächst das Abitur im Jahr 1977 absolviert hatte, war er zwei Jahre lang als Zeitsoldat bei der Marine angestellt. Danach entschied er sich für ein Studium der Wirtschafts-und Kommunikationswissenschaften an der Gesamthochschule Essen (NRW).
Nach dem Abschluss mit dem Staatsexamen, war der Minister für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr der Landesregierung NRW hauptberuflich als Referent und Geschäftsführer tätig, wechselte jedoch in die Immobilienbranche, arbeitete unter anderem bei der LBS - einer Immobilienmaklergesellschaft der Sparkassen in Ostdeutschland.
Michael Groschek war bereits sechs Jahre in der Partei engagiert, als er 1980 zum Vorsitzenden der Jungsozialisten in Oberhausen (NRW) gewählt wurde. Diese Funktion führte er vier Jahre aus, wurde allerdings auch 1982 Mitglied im Vorstand des SPD-Ortsvereins Oberhausen-Ost. Der Minister für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr der Landesregierung NRW war darüber hinaus im Rahmen seiner Parteiarbeit sowohl Mitglied des Rates der Stadt Oberhausen, Vorsitzender der SPD-Fraktion im Rat der Stadt Oberhausen und Mitglied im Vorstand des SPD-Bezirks Niederrhein als auch Mitglied des SPD-Parteivorstands seit 2009 und Generalsekretär der NRW-SPD.
Sein Amt als Abgeordneter des Landtags Nordrhein-Westfalen führt Michael Groschek seit 2000 aus. Im Jahr 2009 wurde er als Bundestagskandidat des Wahlkreises Oberhausen/Dinslaken bei der Bundestagswahl im September in den Deutschen Bundestag gewählt. Dafür verzichtete er auf das Landtagsmandat. Für ihn rückte der Politiker Wolfgang Hellmich nach. Im Bundestag war Michael Groschek Mitglied des Verteidigungsausschusses, des Unterausschusses Abrüstung, Rüstungskontrolle und Nichtverbreitung und des Ausschusses für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, bis er im Juni 2012 von der nordrhein-westfälischen Ministerpräsidentin Hannelore Kraft zum Minister für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr der Landesregierung NRW ernannt wurde.
Michael Groschek ist auch ehrenamtlich engagiert. So ist er seit 2011 stellvertretender Präsident des Verbandes der Reservisten der Deutschen Bundeswehr.