Бащата на Милър има афро-американски, ямайски, английски, германски и еврейски корени, а майка му - руски, френски, холандски, сирийски и ливански произход. Уентуърт е роден в Чипинг Нортън, Оксфордшър, Англия, където неговия баща е учел.

Милър има две сестри, като и двете практикуват право в момента. Семейството им се мести в Парк Слоуп, Бруклин, Ню Йорк, когато Уентуърт е на една година. Първите три гимназиални години, Милър прекарва в гимназията "Мидуд" в Бруклин, където неговите приятели го наричат "Стинки" или "смрадливкото". След това, той се мести в гимназията "Quaker Valley" в Сеуикли, близо до Питсбърг, където завършва през 1990 година. През 1995 година той се дипломира в Принстънския университет със специалност "Английска литература". По време на престоя си там, той участва в актьорска трупа. След това се отправя към Лос Анджелис, Калифорния, преследвайки актьорска кариера. Години наред той се занимава с работа зад кулисите, преди да се посвети сериозно на явяването на прослушвания.

Първата роля на Милър е тази на чувствителния и самовглъбен Дейвид в мини сериите на АВС, „Динотопия“. В следващите няколко години, той изпълнява гостуващи роли в различни сериали като „Бъфи, убийцата на вампири“, „Спешно отделение“ и „Известен“. След като участва с малки роли в тези телевизионни сериали, Уентуърт играе в „Скрити белези“, изпълнявайки героя на Антъни Хопкинс, като млад. Филмът е режисиран от Робърт Бентън и разглежда въпроси за раса, клас и идентичност. Хопкинс е в ролята на професор в колеж, борещ се да скрие невероятна тайна, а Милър играе същия персонаж в младите му години. Впоследствие Уентуърт се появява във филма „Подземен свят“, играейки ролята на д-р Адам Локууд. След това изпълнява гостуващи роли в „Джоун“ и „Шепот от отвъдното“ преди да се присъедини към екипа на „Бягство от затвора“.

През 2005 година, Милър получава ролята на Майкъл Скофийлд в телевизионната драма на Фокс Нетуъркс, „Бягство от затвора“. Учатието му в този сериал му печели номинация за Златен глобус за Най-добър актьор в драматичен сериал. Също така, през 2005 г. Милър се появява в клиповете на Марая Кери - "It's like that" и "We belong together". И двата клипа са режисирани от Брет Ратнър, който режисира и пилотния епизод на „Бягство от затвора“. Според изказване на Брет Ратнър, Милър се явява на прослушване за ролята на Супермен, докато проектът „Супермен се завръща“ е все още под неговия режисьорски контрол.

Уентуърт Милър израства в семейство на чернокож баща и бяла майка, които носят в себе си смесица от много други раси. Той винаги е бил бунтар, който има уникални и собствени възгледи за света. Всичко това, кара хората да смятат него и начина му на мислене за странни.

След като се насочва към киното, Уентуърт играе малки роли в популярни сериали. С участието си в „Бягство от затвора“, той веднага става един от най-желаните актьори в Холивуд. По време на пробните снимки на филма, всички от екипа моментално решават, че той е най-добрият избор за ролята на инженера Майкъл Скофийлд. Уентуърт Милър признава, че няма нищо общо с героя си - не е толкова издръжлив, смел, изобретателен и упорит.

В сериала той изпълнява ролята на пандизчия с голямо сърце. В живота 35-годишният актьор свиква с известността и се учи да контролира дарбата си на съблазнител.

Покритият му с татуировки торс е на път да го превърне в култ. Уентуърт Милър изпълнява главната роля в сериала „Бягство от затвора“, който в България се излъчва по Нова телевизия. Сериалът е един от най-големите хитове на сезона, който превзе малкия екран от двете страни на Атлантика. Младият британец, израснал в Ню Йорк, съчетава в себе си добро чувство за хумор и естественост. Сред любимите му занимания в свободното му време са да гледа Семейство Симпсън и да играе на скрабъл.