1923年5月16日，默頓·米勒出生於英國麻薩諸塞州的波士頓。他父親喬爾是一名律師，畢業於哈佛大學。米勒追隨父親的腳步，於1940年也進入哈佛大學，不過他沒有學法律，他的興趣在經濟學。1987年，經濟學獎金獲得者羅伯特·索洛是米勒的大學同學，他們在上經濟學入門課程是同一個小組的。米勒於1943年以優異的成績畢業，並獲得文學學士學位。
米勒在談他第一次接觸到經濟學及他的老師時，他說：“我在大學上課時，發現我們的經濟觀點很相似，那令我很高興。我年輕時，世界上很混亂，到處都很蕭條。對那些不懂經濟的人來說，就好像天氣一樣，發生變化卻沒有辦法去弄明白，但我的經濟學老師說：‘不，那不是偶然發生的，事情的發生總有原因。’我於是發現經濟學非常振奮人心，因為我發現要理解經濟運行是可能的。”
他年輕時，曾給予他重大影響的是G·J·斯蒂格勒，他與斯蒂格勒相識多年，對他的評價很高：“他棒極了！”他在接受記者采訪時，曾深情地回憶斯蒂格勒：“我第一次見到他是1943年，我當時很年輕，剛從大學畢業，在紐約國家經濟研究局工作。G·J·斯蒂格勒也是那兒的職員，他正在寫一本叫做《相對價格理論》的教科書。我和他每天共進午餐，每天進行交談。和他一起工作使我學到了很多東西。作為同事，我仍然尊敬他，感謝他……我從內心尊敬他，我曾模仿他的某些研究來從事我的工作。”
戰爭年代，米勒作為一名經濟學家先在美國財政部稅務研究處，以後在聯邦準備係統董事會的研究和統計處工作。1949年，他選擇了巴爾的摩的約翰·霍浦金斯大學的研究生院，並於1952年獲翰·霍普金斯大學博士學位。他的第一個工作是1952-1953年倫敦經濟學院的訪問助理講師。之後，他到了卡內基工學院，即現在的卡內基·梅隆大學。當時，他們的工業管理研究是領導美國商學院新浪潮的第一家，也是最有影響的一家。在這裏，米勒的同事中有西蒙和莫迪利阿尼，他們分別是1978年和1985年諾貝爾經濟學獎獲得者。1958年，他與莫迪利阿尼發表了關於公司理財的MM論文的第一篇，以後還合寫了幾篇論文，直到60年代中期。1961年，他來到芝加哥大學。1965-1981年，他任芝加哥大學商業研究生院布朗（EdwardEagleBrown）講座銀行金融學教授。1966-1967年，在比利時的魯文大學作了一年的訪問教授。1981年至今，任芝加哥大學商業研究生院馬歇爾（LeonCarrolMarshall）講座功勳教授。自80年代初以來，米勒的興趣轉移到金融服務業的經濟和管製問題，特別是證券和期貨交易方麵。米勒現在是芝加哥商業交易所的一名董事。此前，他曾擔任該所的特別學術委員會委員，對1987年10月19-20日的危機做事後分析。米勒還是美國經濟計量學會會員，1976年，他擔任美國金融學會會長和《商業雜誌》副主編。
對於獲得諾貝爾獎，米勒輕描淡寫地說：“當我開始進行那項研究時，諾貝爾經濟學獎尚沒有設立。我做的研究工作之一被證明在後來這個領域的發展中有很大的影響力，那也是很久以前的事了。你知道，我做了工作，評獎委員會決定授予我這個獎，但我並不在乎什麼獎。”