Михаил Балонин родился в 1909 году в с. Верхняя Добринка Жирновского района нынешней Волгоградской области. До призыва в армию работал на СталГРЭС.
В феврале 1942 года Михаил Тимофеевич Балонин прибыл в 1-й батальон 270-го полка формировавшейся тогда в Сталинграде 10-й дивизии войск НКВД. Старшину Балонина назначили командиром третьей роты. В июне - августе 1942 года рота выполняла заградительную работу в непосредственной близости фронта. В конце августа третья рота в составе первого батальона 270-го полка вела боевые действия на Дону в районе ст. Ляпичево. По распоряжению командира 10-й дивизии войск НКВД полковника Александра Сараева 270-й полк в срочном порядке 30 августа был переброшен на западную окраину Сталинграда, где 1 сентября занял оборону.
Вечером 13 сентября 1942 года на участок, обороняемый ротой младшего лейтенанта Балонина, прорвались пять танков и два батальона вражеских стрелков, поддерживаемых авиацией и минометным огнем. Балонин приказал подпустить фашистов поближе, а потом сильным огнем остановить их. Смелой контратакой противник был отброшен.
Утром следующего дня гитлеровцы повторили атаки. Младший лейтенант Балонин, полуглухой от контузии, продолжал командовать боем. Дерзкой контратакой чекистов враг снова был отброшен.
Ночью 16 сентября батальон получил приказ передислоцироваться в район железнодорожного моста через реку Царицу. К утру следующего дня рота, возглавляемая Михаилом Балониным, заняла рубеж обороны. Используя глубокие овраги, развалины домов, немцы перешли в наступление. Воины внутренних войск выстояли - они снова удержали рубеж. Неравный бой продолжался, несмотря на интенсивный минометный, артиллерийский огонь и бомбардировки с воздуха. Семь атак противника было отбито, однако, обходным маневром, гитлеровцам удалось овладеть мостом через р. Царица.
Ночью 18 сентября из оставшихся подразделений полка был создан сводный батальон. 19 сентября командир дивизии Сараев приказал этому батальону контратакой вернуть утраченные позиции. На главном направлении снова была рота Балонина. Фашисты открыли огонь, пытаясь отрезать роту от других подразделений. Враг яростно сопротивлялся.
В трудный момент Балонин поднял вверенную ему роту на штурм. Отважных героев поддержали другие подразделения. Дерзкий маневр бойцов внутренних войск дезорганизовал немецкую оборону на этом небольшом клочке волжской земли. Оставляя окопы, блиндажи, пулеметы, боеприпасы, убитых и раненых, фашисты скрылись в разрушенных домах за железнодорожным валом. Во время преследования врага немецкий снайпер смертельно ранил командира роты: пуля прошла навылет через левый висок.
Решением Военного Совета Сталинградского фронта от 13 декабря 1942 года Михаил Балонин был посмертно награждён орденом Красной Звезды.
Из наградного листа: "В трех контратаках 13-17 сентября 1942 года в районе высоты 112,5, предпринятых тов. Балониным, уничтожено свыше 100 солдат и офицеров противника".
В честь Михаила Балонина, погибшего смертью храбрых в дни обороны Сталинграда, названа улица в Центральном районе Волгограда.