Seine Kindheit verbrachte Miller in Nebraska Oklahoma und Colorado . Im Hochschulorchester von Fort Morgan spielte Zugposaune das erlaubte ihm zwei Jahre kostenfrei lernen. Nach einem Abstecher in die Universität Colorado trat er 1926 der "Ben Pollack bei die er zwei Jahre später wieder Von 1929 bis 1937 spielte er als Posaunist bei Red Nichols Benny Goodman Ray Noble's American Band und den Brüdern. Mit seiner ersten eigenen Band machte 1937 einige Aufnahmen bei Brunswick und Decca noch im selben Jahr ging die Gruppe
Dann kam im Frühjahr 1938 der Miller gründete eine neue Band und bekam Dreimonatsvertrag im Glen Island Casino auf Long Island . Durch viele Rundfunksendungen wurde sein neuer bekannt in dem die Klarinette die Saxophon-Gruppe Seine Eigenkomposition "Moonlight Serenade" wurde zu seiner 1939 ging es weiter mit "Little Brown (sein erster Millionen-Hit) "In the Mood"; 1940 6-5000" und "Tuxedo Junction"; 1941 mit "Chattanooga- und "String of Pearls".
Im September 1942 verließ Miller sein und ging zur US-Luftwaffe . Dort leitete er die "American Air Band" die er 1944 nach Großbritannien begleitete. Nach der Befreiung von Paris sollte sein Orchester im Dezember 1944 im "Olympia" auftreten. Über dem Ärmelkanal verschwand Kleinflugzeug das Miller nach Frankreich bringen sollte.
Um Millers Tod ranken sich Gerüchte. der offiziellen Version ist sein Flugzeug verschollen. wurde berichtet sein Flugzeug sei durch eine englische Bomberstaffel die ihre Bombenlast in den abwarfen versehentlich getroffen worden und daraufhin abgestürzt.