温特沃斯·米勒1972年6月2日出生于在英国牛津郡，1995年初开始在洛杉矶的一家小型电视制作公司的发展部任职，之后转入演艺事业。2005年因在电视剧《越狱》中饰演Michael Scofield而为观众所熟知，2006年提名金球奖电视剧类最佳男演员。2014年，确认加入《闪电侠》并饰演冰冻队长。
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Gage Petronzi。
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Colin Cox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Erma Elzy-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Coleman Silk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《The Hour》 。
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Michael Scofield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 。
