Miller a francia hírügynökség jelentése szerint szerdán este hunyt el Párizsban. Filmes pályafutását Marcel Carné asszisztenseként kezdte 1965-ben a Trois chambres a Manhattan című filmben, 1967-ben Jean-Luc Godard 2 vagy 3 dolgot tudok csak róla című vígjátékában játszott. Két évvel később pedig Truffaut A vad gyerek című filmdrámájában kapott szerepet.

Rendezőként az 1981-ben bemutatott Őrizetbevétel című krimivel aratta első ngy sikerét, amelyben Lino Ventura, Michel Serrault és Romy Schneider alakították a főszerepeket. A csitri című  1983-as zenés filmjében Charlotte Gainsbourg játszotta élete egyik meghatározó szerepét, amelyért Cesar-díjat is kapott. 

A cannes-i zsűri nagydíját Miller 1988-ban a La classe de neige című misztikus drámáért vehette át, amely egy rémálmokkal küzdő kisfiúról szól. 2003-ban A kis Lili című filmdrámáját válogatták be a cannes-i filmfesztivál versenyprogramjába, amelyért 2004-ben elnyerte a legjobb rendező Cesar-díját.

Miller filmes munkásságát számos további elismerés övezte, La chambre magiciennes című televíziós produkcióját a Berlinalén jutalmazták 2000-ben a nemzetközi kritikusok a FIPRESCI-díjjal. A montreali filmfesztivál 2007-ben Un secret című filmjének ítélte nagydíját.

Tavaly Voyez comme ils dansent című filmjét vetítették Franciaországban. Idén már egy Mauriac regényéből készülő adaptáción dolgozott: a Therese Desqueyroux főszerepét Audrey Tautou-nak szánta.