En 1962, Michèle Torr se présente au concours "On chante dans mon quartier", organisé par la mairie d'Avignon. Elle y interprète la chanson "Exodus" d'Édith Piaf, et remporte le trophée, devant une autre candidate baptisée... Mireille Mathieu. Grâce au succès d'Avignon, Michèle Torr fera la première partie de Jacques Brel, dans la région.

Michèle Torr débute réellement sa carrière en 1964 avec "Dans ma rue", "Dans mes bras oublie ta peine", "Viens me le dire à l'oreille", "On se quitte" - elle interprète des chansons anglo-américaines traduites en français, et un grand succès avec l'adaptation du "Only You" des Platters. Michèle Torr chante également des compositions inédites et rejoint aux yeux des français, la bande de "Salut les copains" et "Âge tendre et tête de bois", aux côtés de Sylvie Vartan, Johnny Hallyday, Sheila, ou Christophe (avec qui elle aura un fils en 1967, Romain Vidal).

Puis, durant les années 70, Michèle Torr change peu à peu de registre, s'adapte à l'époque, et chante le romantisme, "Une vague bleue", "Cette fille c'était moi", "Quand un homme a du charme", "J'aime", "La séparation" (traitant du divorce, un thème d'actualité à l'époque), parmi lesquels se cachent aussi ses premiers grands succès, "Je m'appelle Michèle" en 1976, "Une petite française" en 1977, et son plus grand tube en 1978, "Emmène-moi danser ce soir", qui s'écoulera en tout et pour tout, à plus de 3 millions d'exemplaires. Une chanson prenant pour thème l'amertume et la nostalgie au sein d'un couple où il n'y a plus de communication.

Durant les années 80, Michèle Torr réalise son premier Olympia en vedette, qui dure un mois à guichets fermés. Elle enchaîne dans les hit-parades avec d'autres grands succès : une chanson pour Mère Teresa intitulée "J'en appelle à la tendresse", en 1981. L'année suivante, le grand public la retrouvera au générique de la série "Joëlle Mazart", pour laquelle elle interprète le générique "Parking".

Depuis mars 2006, Michelle Torr assure deux tournées: son spectacle de l'Olympia avec ses musiciens et les concerts de la Tournée Age Tendre et Têtes de bois dont elle a été la première à accepter le projet et le concept.