Родился 12 января 1892 года в селе Вертиевка Черниговской губернии в бедной крестьянской семье. Год учился в церковно-приходской школе, затем три года — в земской школе, но дальнейшее образование пришлось прекратить ввиду недостатка средств у родителей.

С 1909 года Кирпонос работал сторожем и лесником в лесничествах Черниговской губернии.

В 1915 году был призван в российскую армию. После окончания в 1915 году инструкторских курсов при Ораниенбаумской офицерской стрелковой школе служил в 216-м запасном пехотном полку в городе Козлов (ныне Мичуринск). После окончания военно-фельдшерской школы (1917), стал ротным фельдшером, избирался председателем полкового комитета, членом дивизионного ревкома.

С 1918 года Кирпонос служил в Красной Армии, организовывал повстанческие отряды на Украине, сражавшиеся с немецкими оккупантами, петлюровцами, белогвардейцами. С декабря 1918 года он командовал батальоном, затем был начальником штаба, помощником командира и командиром полка, работал также председателем ревтрибунала, помощником начальника и комиссаром Школы червонных старшин на Украине. В 1927 году Кирпонос окончил Военную академию имени Фрунзе, был назначен начальником штаба 51-й стрелковой дивизии, затем был начальником и комиссаром Казанского военного училища.

Во время советско-финской войны комдив М. П. Кирпонос командовал 70-й стрелковой дивизией 7-й армии, штурмовавшей Выборг. 21 марта 1940 года ему было присвоено звание Героя Советского Союза. С апреля 1940 года М. П. Кирпонос командовал стрелковым корпусом, с июня командовал войсками Ленинградского военного округа. С введением генеральских званий 4 июня 1940 года М. П. Кирпоносу было присвоено звание генерал-лейтенанта. С февраля 1941 года он командовал Киевским военным округом.

С началом Великой Отечественной войны Киевский военный округ был преобразован в Юго-Западный фронт, командование которым принял генерал-полковник М. П. Кирпонос. Под его командованием советские войска вели Киевскую оборонительную операцию. В сентябре 1941 года большая часть войск Юго-Западного фронта оказалась в окружении. 20 сентября 1941 года сводная колонна штабов Юго-Западного фронта и 5-й армии подошла к хутору Дрюковщина, в 15 км юго-западнее города Лохвицы, где была атакована силами немецкой 3-й танковой дивизии. М. П. Кирпонос погиб в этом бою.