Родился 21 октября 1921 года в деревне Горки ныне Кингисепского района Ленинградской области в семье крестьянина. Русский. В 1937 году окончил неполную среднюю школу. Работал учеником, затем токарем на Кировском заводе в Ленинграде. В октябре 1938 года окончил Ленинградский центральный аэроклуб. В РККА с 1939 года. В октябре 1940 года окончил Чугуевскую военную авиационную школу летчиков. В звании младшего лейтенанта направлен служить в 271-й истребительный авиационный полк (Прибалтийский особый военный округ). В мае 1941 года переведен в 183-й истребительный полк на должность командира звена.

   Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Воевал на Южном фронте. К октябрю 1941 года уничтожил лично 5 самолетов противника. 5 и 6 ноября награжден 2 орденами Красного Знамени, а 8 ноября в воздушном бою сбил He-111 и Me-109. В феврале 1942 года назначен заместителем командира эскадрильи.

   Заместитель командира эскадрильи 183-го истребительного авиационного полка (289-я истребительная авиационная дивизия, 8-я воздушная армия, Юго-Западный фронт) старший лейтенант Баранов М.Д. к июню 1942 года совершил 176 боевых вылетов, лично сбил 20 вражеских самолетов и 6 уничтожил во время штурмовок на аэродромах. 12 августа 1942 года ему присвоено звание Героя Советского Союза.

   Вечером 6 августа 1942 года вылетел по тревоге в составе группы истребителей Як-1 на перехват вражеских бомбардировщиков Ju-87, шедших к городу Котельниково под прикрытием истребителей Me-109F. Не смотря на то, что силы били неравными, наши летчики вступили в бой. Пока другие истребители вели бой с "юнкерсами", Баранов смело врезался в строй "мессершмиттов". Расстроив боевой порядок, тут же сбил одного из них. После успешной атаки ушел в высоту и оттуда на большой скорости стремительной атакой сбил Ju-87, который неосторожно отделился от группы. Тут Баранов заметил, как несколько Me-109 атакуют поврежденный Ил-2. Он бросился на выручку и сбил "мессершмитт" одной очередью. Затем снова пошел в атаку. Вскоре кончились боеприпасы. Догнав Ме-109, Баранов нанес удар крылом по хвосту и сбил его. Затем он набрал высоту и внезапно напоролся еще на одного (немец, видимо, специально охотился за ним). Два истребителя сошлись на встречных курсах. От лобового столкновения оба самолета разлетелись на куски. Баранов приземлился на парашюте и вскоре вернулся в свой полк.

   Во время приземления повредил ногу и позвоночник. Медкомиссия отстранила его от полетов, но он продолжал летать. Вскоре был назначен штурманом полка, а затем переведен в 9-й гвардейский Одесский истребительный авиационный полк. Из-за недолеченных ран часто болел. В одном из полетов в середине ноября 1942 года судорога свела ногу. Его направили в дом отдыха. Там ему стало хуже и он попал в госпиталь. В полк вернулся 15 января 1943 года с медицинским заключением: "Подлежит амбулаторному лечению в части, к полетам временно не допускать". 17 января он добился разрешения подняться в воздух. В первом вылете отказал один из приборов. Тогда Баранов вылетел на другом самолете. Во время выполнения фигуры высшего пилотажа самолет вдруг накренился, перевернулся на спину и в таком положении упал на землю и взорвался. Летчик погиб.

   Был похоронен в городе Котельниково Волгоградской области. После войны перезахоронен в Волгограде на Мамаевом кургане. Менее чем за год боев совершил 285 боевых вылетов, в 85 воздушных боях сбил лично 31 вражеский самолет и 28 - в составе группы, 6 самолетов уничтожил на аэродромах. Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени. О подвиге Героя рассказывают экспонаты Волгоградского музея обороны. Именем Баранова были названы улица в Волгограде, пионерские дружины. Его имя увековечено в памятном мемориале Кировского завода. В городе Сланцы Ленинградской области установлена мемориальная доска.