Путь в шоу-бизнес девушка начала с 16 лет. Сначала работала фотомоделью. Затем в возрасте 18 лет покинула туманный Альбион и вернулась в Нью-Йорк. Здесь Сиенна целый год ходила на занятия по актёрскому мастерству в студию Ли Страсберга. В 2002 году ей повезло сняться в фильме «Поездочка» («The Ride» или же «Joy-Rider»). Два года спустя актриса сыграла небольшую роль в кино про гангстеров «Слоёный торт». Как вспоминает сама Миллер, те съёмки продлились всего пять дней. В 2005 году вышла картина «Казанова», где партнёром актрисы стал Хит Леджер.
Среди запоминающихся работ Сиенны в кино можно выделить роль Виктории в фильме-сказке «Звёздная пыль» (экранизации романа известного фантаста Нила Геймана). В 2008 году на экраны вышла драма «Хиппи Хиппи Шейк», в которой Сиенна также выступила как ведущая актриса. В кинорепертуаре Миллер пока не очень много фильмов, однако, и среди них можно выделить особенно удачные – «Запретная любовь», «Бросок кобры», «Женщина, не стоящая внимания».
В начале 2006 года начинающая актриса и фотомодель заключила контракт с брендом «Pepe Jeans». Сотрудничество с этой лондонской компанией подарило ей возможность выпустить свою собственную линию джинсовой одежды, которую она впоследствии назвала «2812» (дата рождения Сиенны Миллер).
Актрису не раз номинировали на престижные премии в области кинематографии – «Teen Choice Awards», «Empire Awards», «BAFTA», «Razzie Awards». Последнюю премию ей всё-таки удалось получить, правда, в номинации «Худшая актриса второго плана» за роль в фильме «Бросок кобры».
