Maminka byla ruská herečka Galina Loginovova a otec jugoslávský lékař Bogdanovič Jovovič. V pěti letech se s rodiči odstěhovala do Sacramenta v Kalifornii. Na škole jí dávali znát její východní původ a přesvědčovali ji, že nikdy nebude jako oni . V mládí se hodně věnovala hudbě - hrála na klavír a kytaru. Její kariéra odstartovala v 11. letech, kdy se díky skvělým fotografiím dostala do modelingové agentury Prima. Poprvé se objevila na titulní stránce italského módního časopisu Lei, a poté měla šest stránek ve Franch fashion magazine. Poté získala několik menších rolí v televizních seriálech Ženatý se závazky a Parker Lewis nemůže prohrát. Dále způsobila značný rozruch v reklamní kampani na Guess Jeans, v níž využili její stylizace jako dětsky svůdné Lolity. Následovala filmová dráha. Poprvé si zahrála v dramatu Spojení dvou měsíců Two Moon Junction (1988), ale výrazněji na sebe upozornila ve filmu Návrat do Modré Laguny Return to the Blue Lagoon (1991).
Z Kalifornie odjela do Londýna, kde se rozhodla dobýt svět jako zpěvačka. Přes skepsi se Milla v hudebním světě podařilo prosadit. Když v osmnácti letech vydala první desku The Divine Comedy (Božská komedie), musela i hudební kritika uznat, že v té Mille opravdu kus zpěvačky je. Ve sci-fi Pátý Element (1997) si pod vedením režiséra Lucasa Bessona zahrála dokonalou bytost. Tento film, kde si zahrála s Bruce Willisem pro ni byl zlomový nejen v její kariéře, ale i soukromém životě, neboť spojila život s Bessonovým. Díky jejímu vztahu s Bessonem si mohla zahrát hlavní roli v historickém filmu Johanka z Arku (1999). V dramatickém příběhu o přátelství, zradě, žalu a síle lásky The Million Dollar Hotel (2000) si zahrála s Melem Gibsonem. O rok později se objevila v komedii Zoolander. Další hlavní roli získává v akčním scifi Resident Evil (2002) v roli členky elitního komanda, které dostává úkol izolovat smrtící virus. Milla dokázala uspět jako modelka, zpěvačka a herečka čímž si vydobyla obdiv miliónů fanoušků.
