Stanne è stato chitarrista dei Dark Tranquillity nel primo album Skydancer, e nei loro primi demo, compresi quelli pubblicati sotto il nome di Septic Broiler. Nel 1994, Anders Fridén, l'allora cantante dei Dark Tranquillity, ha lasciato la band per unirsi agli In Flames, e da quel momento Stanne è diventato la voce principale della band.
Famoso per la sua tecnica vocale in growl, dall'album Projector ha inoltre dato prova delle sue capacità di canto in pulito.
Mikael Stanne è stato il cantante della band svedese Hammerfall dal 1993 al 1996. Inoltre ha lavorato come session vocalist per la band svedese In Flames nel 1994, con i quali ha pubblicato Lunar Strain, il primo album della band, prima dell'arrivo di Friden. Nel 2021 forma, con altri ex componenti degli In Flames, i The Halo Effect.
