Dmitriyning bolalik yillari Moskvadan tashqaridagi Mytishchi shahrida o'tdi. U oddiy umumta'lim maktabida o'qigan va aktyor bo'lish haqida hech qachon o'ylamagan.
Kelajagini tibbiyot bilan bog'lashni xohlagan Dmitriy Miller maktabni tugatgandan keyin tibbiyot texnikumiga kirishni rejalashtirgan. Biroq baxtli tasodif aralashdi. Do'stlari bilan Moskvada bo'lganida, Dmitriy poytaxtdagi teatr studiyalaridan biriga talabalar qabul qilish haqidagi e'lonni ko'rdi. Qiziqish g'alaba qozondi va Dmitriy shunchaki qanday formatda o'tishi uchun sinovga kelishga qaror qildi.
Volokanib, Dmitriy "Mening Gamletim" asaridan tanlangan qismni a'lo darajada o'qib chiqdi va Shchepkin teatr maktabining (V. A. Safronov ustaxonasi) birinchi kurs talabasi bo'ldi.
2001-yilda Dmitriy Miller teatr maktabini tugatdi va deyarli darhol "Na Basmanoy" musiqa teatrining truppasi tarkibiga kirdi va u yerda taxminan to'rt yil ishlagan. O'qish davrida Dmitriy bir necha spektakllarda va "Next", "Marsh Turetskogo" va "Antikiller" kabi seriallarning epizodlarida rol o'ynagan.
Ayni vaqtda Dmitriyning kino karerasi ham rivojlana boshladi. Uning debyuti mashhur "Marsh Turetskogo" televizion serialida (2000) bo'lgan. Keyinchalik "Next. Keyingi" (2001), "Balzak yoshi, yoki Barcha erkaklar svo...-2" (2005) kabi seriallarda suratga tushgan. Biroq, haqiqiy mashhurlik va tanishlikni Dmitriy Miller "Monte-Kristo" serialidagi Maksim Orlov roli bilan (2008) olgan.
Keyingi yilda Dmitriy Miller ikki muhim rol o'ynagan – jinoyat dramasidagi jarroh Sergey Vinogradov roli "Cherkizona"da va sehrli trillerda graf-ayiq Vladimir Pazurkevich roli "Masakra"da.
2011-yilda STS kanalda "Svetofor" seriali chiqdi – bu uch yil avval Isroilda ekranga olingan va "Emmi" mukofotiga nomzod bo'lgan bir xil nomdagi serialning moslashgan versiyasi edi, u "Yilning eng yaxshi komediya seriali" kategoriyasida. Dmitriy Miller ushbu loyihada suratga tushishda ishtirok etgan.
Dmitriy Miller aktrisa Yuliya Delosga uylangan va ular birga o'g'li Daniilni tarbiyalaydilar.
