Son premier roman, Code Lupin, s'est vendu à plus de 7 000 exemplaires et a ensuite été publié en feuilleton, pendant 30 jours lors de l'été 2010 par le quotidien Paris Normandie. Son deuxième roman, Omaha crimes, a obtenu le prix Sang d'encre de la ville de Vienne en 2007, le prix littéraire du premier roman policier de la ville de Lens 2008, le prix littéraire lycéen de la ville de Caen 2008, le prix Octave-Mirbeau de la ville de Trévières 2008 et le prix des lecteurs Ancres noires 2008 de la ville du Havre, devant les meilleurs auteurs de polar de l'année.

Il publie en 2008 son troisième roman, Mourir sur Seine, qui se déroule pendant l'Armada 2008 de Rouen, et qui s'est vendu en quelques semaines à plusieurs milliers d'exemplaires. Puis, en 2009, un nouveau roman, Sang famille, destiné à la fois aux adultes et aux adolescents. En 2010, il participe au recueil de nouvelles Les Couleurs de l'instant, avec une longue nouvelle, T'en souviens-tu mon Anaïs ?, qui se déroule à Veules-les-Roses et traite de la « légende » d'Anaïs Aubert.

À partir de 2010, il est publié aux Presses de la Cité. Son roman Nymphéas noirs, huis-clos qui se déroule dans le village de Giverny, sort le 20 janvier 2011. Il obtient un succès critique et populaire important, et remporte notamment le prix des lecteurs du festival Polar de Cognac, le prix du polar méditerranéen (festival de Villeneuve-lès-Avignon), le prix Michel Lebrun de la 25^e heure du Mans, le prix des lecteurs du festival Sang d'Encre de la ville de Vienne (« gouttes de Sang d'encre »), le Grand prix Gustave Flaubert de la Société des écrivains normands, devenant ainsi le roman policier français le plus primé en 2011. Il sort en poche le 5 septembre 2013.

En janvier 2012, il publie son sixième roman, Un avion sans elle, toujours aux Presses de la Cité. S'il reste fidèle aux intrigues psychologiques basées sur les faux-semblants et la manipulation du lecteur, mêlant passé et présent, ce roman pour la première fois n'est pas principalement situé en Normandie. Salué par Gérald Collard comme le polar de l'année, Un avion sans elle est récompensé par le prix Maison de la presse 2012, le prix du roman populaire 2012 et le prix du meilleur polar francophone 2012 (Montigny-les-Cormeilles). Vendu à plus de 800 000 exemplaires en France, il est actuellement traduit dans 33 pays dans le monde. Les droits ont été achetés pour une adaptation cinématographique. Il est publié en feuilleton dans l'Est républicain, à partir de septembre 2013 et pendant plus de 200 jours.

En mars 2013, les Presses de la Cité publient le septième roman de Michel Bussi : Ne lâche pas ma main. L'intrigue se déroule sous le soleil et les palmiers de La Réunion. Décor idyllique pour un couple amoureux, pourtant le rêve tourne au cauchemar lorsque la femme disparaît de sa chambre d’hôtel. Son mari, soupçonné du meurtre, s’enfuit en embarquant leur fille. Une course poursuite commence alors… Ce roman est finaliste 2012 du prix Relay des voyageurs (roman du mois de mai), finaliste du grand prix de littérature policière, a reçu le prix du roman insulaire 2013, et les droits ont été achetés pour une adaptation télé. (personnellement je n'ai pas aimé ce roman là...)

En mai 2014, il publie son huitième roman N’oublier jamais, toujours aux Presses de la cité, alors que Ne lâche pas ma main sort en poche, chez Pocket, le même jour. Suivent en 2015 et 2016 Maman a tort et Le temps est assassin.