1923年5月16日，默顿·米勒出生于英国麻萨诸塞州的波士顿。他父亲乔尔是一名律师，毕业于哈佛大学。米勒追随父亲的脚步，于1940年也进入哈佛大学，不过他没有学法律，他的兴趣在经济学。1987年，经济学奖金获得者罗伯特·索洛是米勒的大学同学，他们在上经济学入门课程是同一个小组的。米勒于1943年以优异的成绩毕业，并获得文学学士学位。
米勒在谈他第一次接触到经济学及他的老师时，他说：“我在大学上课时，发现我们的经济观点很相似，那令我很高兴。我年轻时，世界上很混乱，到处都很萧条。对那些不懂经济的人来说，就好像天气一样，发生变化却没有办法去弄明白，但我的经济学老师说：‘不，那不是偶然发生的，事情的发生总有原因。’我于是发现经济学非常振奋人心，因为我发现要理解经济运行是可能的。”
他年轻时，曾给予他重大影响的是G·J·斯蒂格勒，他与斯蒂格勒相识多年，对他的评价很高：“他棒极了！”他在接受记者采访时，曾深情地回忆斯蒂格勒：“我第一次见到他是1943年，我当时很年轻，刚从大学毕业，在纽约国家经济研究局工作。G·J·斯蒂格勒也是那儿的职员，他正在写一本叫做《相对价格理论》的教科书。我和他每天共进午餐，每天进行交谈。和他一起工作使我学到了很多东西。作为同事，我仍然尊敬他，感谢他……我从内心尊敬他，我曾模仿他的某些研究来从事我的工作。”
战争年代，米勒作为一名经济学家先在美国财政部税务研究处，以后在联邦准备系统董事会的研究和统计处工作。1949年，他选择了巴尔的摩的约翰·霍浦金斯大学的研究生院，并于1952年获翰·霍普金斯大学博士学位。他的第一个工作是1952—1953年伦敦经济学院的访问助理讲师。之后，他到了卡内基工学院，即现在的卡内基·梅隆大学。当时，他们的工业管理研究是领导美国商学院新浪潮的第一家，也是最有影响的一家。在这里，米勒的同事中有西蒙和莫迪利阿尼，他们分别是1978年和1985年诺贝尔经济学奖获得者。1958年，他与莫迪利阿尼发表了关于公司理财的MM论文的第一篇，以后还合写了几篇论文，直到60年代中期。1961年，他来到芝加哥大学。1965—1981年，他任芝加哥大学商业研究生院布朗（Edward Eagle Brown）讲座银行金融学教授。1966—1967年，在比利时的鲁文大学作了一年的访问教授。1981年至今，任芝加哥大学商业研究生院马歇尔（Leon Carrol Marshall）讲座功勋教授。自80年代初以来，米勒的兴趣转移到金融服务业的经济和管制问题，特别是证券和期货交易方面。米勒现在是芝加哥商业交易所的一名董事。此前，他曾担任该所的特别学术委员会委员，对1987年10月19—20日的危机做事后分析。米勒还是美国经济计量学会会员，1976年，他担任美国金融学会会长和《商业杂志》副主编。
对于获得诺贝尔奖，米勒轻描淡写地说：“当我开始进行那项研究时，诺贝尔经济学奖尚没有设立。我做的研究工作之一被证明在后来这个领域的发展中有很大的影响力，那也是很久以前的事了。你知道，我做了工作，评奖委员会决定授予我这个奖，但我并不在乎什么奖。”
米勒的前妻爱里诺，1969年不幸去世。当时，她是三个小女儿的母亲。她的去世对米勒是一个沉重的打击。以后，米勒又与凯瑟琳结婚。他们平时工作生活在海德公园处的一所市区住宅里，周末则在伊利诺州伍德斯托克的一个农场过乡村生活，和其他有些周末退居者相似。他的业余爱好是修剪灌木和一般维修，再加一点园艺。与他的某些更爱运动的经济学奖金获得人的同事们不同，他常在寒冷的兵士球场的季票座位上观看芝加哥熊队赛球，这个爱好他已保持了二十多年了。
米勒的公司财务理论，解释了什么因素决定公司在应计债务和分配资产方面的选择。他的这一理论基于这样一种假设，即股票持有者可以像公司一样进入同样的资本市场，因此，公司保证股东利益的最佳办法就是最大限度地增加公司财富。米勒认为，通过资本市场所确立的公司资本资产结构与分配政策之间的关系，同公司资产的市场价值与资本成本之间的关系，是一个事物的两个方面。因而，在完全竞争（撇开税收影响）条件之下，公司的资本成本及市场价值与公司的债务—资产率及分配率是互为独立的。也就是说，一定量的投资，无论是选择证券融资还是借款，对企业资产的市场价值并无影响；企业的分配政策对企业股票的价值也不起作用。
米勒进一步提出，对资不抵债公司的税收优惠，虽然会影响一个给定的经济部门的总债务率，但对个别企业的债务—资产率却无关痛痒。这无疑在“双M理论”的基础上又向前迈进了一大步。米勒在将理论应用于金融领域的其他一些方面，也颇有建树。这些引人注目的观点以后导致了大量的反对性研究，但是MM定理已经证明比许多人开始想象的更长期适用。现在这个定理仍然是几乎所有公司财务的实验性研究的出发点。
他的著作主要包括：《经济学术语文选》（1963）、《审计、管理策略与会计教育》（合作，1964）、《金融理论》（合作，1972）、《宏观经济学：新古典主义入门》（合作，1974）、《应用价格理论文选》（1980）。论文主要包括：《内在弹性》（1948年3月）、《利息率变动的收入效应》（合作，1951年春）、《铁路货运最优规划模型》（合作，1956年10月）、《资本的成本、公司财务和投资理论》（合作，1958年6月和1959年9月）、《红利政策、增长和股票估价》（合作，1961年10月和1963年1月）、《税收与资本价值：一项修正》（合作，1963年6月）、《对供电业资本价值的若干估算》（合作，1966年6月）、《厂商的一个需求模型》（合作，1966年8月）、《与不确定条件下投资规划相关的资本价值的若干估算》（1967年2月）、《与风险相关的收益率：最新发现的再考察》（1972）、《出租、购买和资本服务的成本》（合作，1976年6月）、《债务和税收》（1977年5月）、《银行控股公司的管制方法》（合作，1978年7月）、《石油与天然气的定价：若干后续结论》（合作，1985年5月）、《金融创新：最近20年进展与未来发展展望》（1986年12月）、《30年之后的莫迪利阿尼—米勒定理》（1988年秋）、《毛利管制与股市波动》（合作，1990年3月）等。