Tras un doctorado en lógica, Michèle Artigue orientó sus investigaciones hacia la didáctica de las matemáticas. En este campo, más allá de sus contribuciones teóricas sobre las relaciones entre epistemología y didáctica, la ingeniería didáctica, la reproducibilidad de situaciones didácticas y la articulación de marcos teóricos, sus principales áreas de trabajo han sido la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas a nivel universitario o a la transición entre liceo y universidad, especialmente la enseñanza del análisis, y la enseñanza con tecnologías digitales. Este trabajo ha dado lugar a numerosas publicaciones, y ella ha dirigido una veintena de tesis doctorales. Después de veinte años de profesorado en el Departamento de Matemáticas de la Universidad de París 7, en 1991 fue nombrada catedrática en el IUFM (Instituto Universitario de Formación de Maestros) de Reims, donde fue responsable de la formación del profesorado de matemáticas de secundaria, antes de regresar en 1999 en la Universidad París 7, actualmente Universidad de Paris, donde es ahora profesora emérita.
Ha tenido muchas responsabilidades científicas y editoriales a nivel nacional e internacional, incluyendo la de vicepresidente y luego presidente de la ICMI (Comisión Internacional de Instrucción Matemática) entre1998 y 2010. En el año 2013, recibió la Medalla Felix Klein de la ICMI para sus investigaciones en didáctica de las matemáticas, y en 2014 la Medalla Luis Santaló de la CIAEM por su contribución al desarrollo de la educación matemática en América Latina.
Desde 2009, ha estado involucrada en varios proyectos internacionales en relación con la diseminación de practicas de enseñanza y aprendizaje basadas en la investigación en matemática y ciencias, y en el proyecto internacional Lexicon cuyo objetivo es identificar y comparar los léxicos profesionales de profesores de matemáticas de 10 países.