1972年6月2日生在英国。在他的黑人父亲完成在英国的学业之后，他们一家回到了纽约。温特沃斯在布鲁克林度过了他的童年和少年时代，他的父亲从小时候就教育他“做每一件事都要做到最好，不能半途而废”。高中毕业后，温特沃斯选择了普林斯顿大学。1995年温特沃斯从普林斯顿大学英国文学专业毕业，从纽约去了洛杉矶，开始走向艺术之路。　　温特沃斯开始参加大量的演员面试，虽然他也得到了在吸血鬼猎人巴菲"Buffy the Vampire Slayer"(1997)、Popular" (1999)、ER等剧集中客座表演的机会，但终因经济问题再次回到原先的娱乐公司，但他在业余时间参加了表演学习班并依旧参加演员面试。2001年的时候得到了他演艺生涯中第一个重要的角色。他在ABC根据美国当代著名科幻作家詹姆斯·格尔尼（James Gurney）的小说《恐龙帝国》（DINOTOPIA）改编的同名电视剧中扮演了一位敏感、内向的大男孩大卫。在片中他攀爬、游泳、骑着恐龙到处飞翔，展现了与自己“沙发土豆”（指整天窝在沙发上不愿动弹的人）性格完全不同的另一面。　　在2003年的Miramax拍摄的电影《人性的污点》（The Human Stain）中，他和奥斯卡影帝安东尼·霍普金斯分别饰演了Coleman Silk这个角色的青年与老年。这个一生都无法认同自己种族身份的角色让具有相同种族背景的温特沃斯产生了极大的共鸣。他出色的表演得到了评论界一致肯定。　　2004年，当他走进《越狱》选角现场的时候，在场的30多位官员大多数都对他有印象，马上他就被定为《越狱》的主角。在这部反映家庭、勇气的剧集中，温特沃斯将个人魅力发挥到极致。机智、冷静、重情重义的他在黑人与白人两派之间游走，有条不紊地实施着越狱计划。　　自从《越狱》在FOX播放以后，他的名字在著名搜索引擎Lycos上的排名上升了614%。美国各大媒体的封面出现他的照片，被《Primetime》杂志评为今年新剧中最性感的男明星，被《Insider》杂志命名为“银屏上最热的新面孔”，还成为FOX官方网站1998年建站以来观众评分最高的一个演员。温特沃斯演活了自己在《越狱》中的角色，《越狱》也让温特沃斯一夜成名。

1990年毕业于纽约的MidwoodHighSchool。

1995年毕业于普林斯顿大学英国文学专业。

1998年，参演电视剧《吸血鬼猎人巴菲》，剧中饰演后面变成海怪的游泳队队长GagePetronzi。

2000年，客串电视剧《Popular》，剧中饰演一个叫Adam的神秘新生。之后，出演《你的人生》中的Nelson。同年，客串《急诊室的故事》，饰演一个在踢足球时受中伤的高校足球队员。后来，出演由ColinCox执导的电影《罗密欧和朱丽叶》，并饰演朱丽叶原本要嫁的妒火中烧的伯爵。

2001年，温特沃斯得到了演艺生涯中第一个重要的角色——根据美国科幻作家詹姆斯·格尔尼的小说《恐龙帝国》改编的同名电视剧。剧中温特沃斯扮演了一位敏感、内向的大男孩大卫。

2001年2月，温特沃斯参演了黑人女导演ErmaElzy-Jones执导电影短片《302房间》。2001年2月至2002年，温特沃斯参加了演员培训班。

2003年，参演Miramax执导，安东尼·霍普金斯主演的电影《人性污点》，片中饰演了角色ColemanSilk的青年时代。这个一生都无法认同自己种族身份的角色让具有相同种族背景的温特沃斯产生了共鸣，因此他的表演得到了评论界一致肯定。

从2003年初至2004年底，温特沃斯处于失业状态。这段时间，他做着剧院的杂工。2004年，参演电影短片《TheHour》。

2005年到2009年期间，主演电视剧《越狱》。在这部反映家庭、勇气的剧集中，温特沃斯扮演的角色MichaelScofield机智、冷静、情深意重地游走在黑人与白人两派之间，有条不紊地实施着越狱计划，迅速为观众所熟悉。2009年，米勒还客串了《恶搞之家》第7季。

2010年，与米拉·乔沃维奇共同主演电影《生化危机4：来生》。

2012年，为朴赞郁执导、科林·费斯、妮可·基德曼主演的电影《斯托克》撰写剧本。

2013年，出演《生化奇兵》，片中饰演一个反面角色。

2014年，出演惊悚电影《阁楼》。参演DC漫改美剧《闪电侠》中的寒冷队长。

2016年，在DC漫改美剧《明日传奇》中饰演寒冷队长。

温特沃斯-米勒执笔剧本，主人公是一对看似温婉的年轻母子，但在他们的阁楼上却有不可见人秘密的《绝望之室》

2013年8月21日，温特沃斯·米勒因反对俄罗斯恐同法律，拒绝出席圣彼得堡市国际电影节，并公开宣布出柜。

美国金球奖

• 2006第63届电视类-剧情类剧集最佳男主角越狱（提名）

土星奖

• 2006第32届最佳电视男主角越狱（提名）

青少年选择奖

• 2008第10届最佳动作冒险TV男演员越狱（提名）
• 2007第9届最佳剧情TV男演员越狱（提名）
• 2006第8届最佳突破TV明星越狱（提名）
• 2006第8届最佳TV男演员越狱（提名）

温特沃斯·米勒私下是文艺范，爱阅读，对人平和，留心观察周边的事物，为自己的剧作梦想执着地努力。