S-a nascut in Ucraina, dar, din motive politice, in 1980, pe cand ea avea doar 5 ani, parintii ei au parasit Ucraina si s-au refugiat in Anglia si apoi in SUA.
Desi a devenit vorbitoare fluenta de engleza in doar 3 luni de la inceperea scolii, Milla n-a fost niciodata fericita in acel mediu. Colegii americani au izolat-o mereu din cauza faptului ca venea din Ucraina si au numit-o mereu "comunista" si "spioana rusa".
Milla a inceput sa mearga inca de la 9 ani la auditii la agentii de modelling si la 12 ani, cand era in clasa a VII-a, a renuntat definitiv la scoala pentru a se concentra pe o cariera ca model. Din fericire lucrurile au mers bine pentru ea si asa a ajuns la doar 13 ani sa primeasca primul rol intr-un film in "Two Moon Junction".
Filmul care i-a adus insa notorietatea a fost "Return to the Blue Lagoon", un sequel al povestii din 1980 cu Brooke Shields. Pelicula si mai ales aparitia semi-nuda a Millei au fost extrem de controversate din cauza faptului ca ea avea doar 16 ani la momentul respectv.
Dupa acest film, atat cariera de model, cat si cea de actrita au inflorit pentru Milla. Actrita a jucat in 5 filme din seria "Resident Evil", a interpretat-o pe Ioana D'Arc si a aparut in numeroase thrillere, horror-uri sau filme SF.
Si in modelling Milla a avut o cariera stralucita, aparand pe copertele celor mai importante reviste din lume (Vogue, Harper's Bazaar, Glamour, Cosmopolitan etc.), dar si in campaniile celor mai mari case de moda (Dior, Versace, Armani, Calvin Klein, H&M etc.).
In plan personal, Milla a fost casatorita de 3 ori. Prima data cand s-a casatorit avea 16 ani si mama ei i-a anulat casatoria, a doua oara a fost cu regizorul "The Fifth Element", Luc Besson, in 1997. Cei doi au divortat in 1999.
Ultima nunta a Millei a avut loc in 2009, iar sotul ei este regizorul si scenaristul "Resident Evil", Paul W. S. Anderson. Cei doi au impreuna o fiica de 6 ani, Ever Gabo Anderson.