Miller sündis keskmiselt jõukasPoola juudi perekonnas. Tema isa Isadore oli kirjaoskamatu, kuid edukas naisterõivaste vabrikant ja poepidaja. Ema Augusta oli koduperenaine ja kooliõpetaja. Arthuril oli vanem vend Kermit ja vanem õde Joan. Viimasest sai näitleja, kes mängis ka Arthuri näidendites.
Miller käis1920–1928 Harlemis 24. avalikus koolis. Esimest korda käis ta teatris1923. aastal ja vaatas Schubert Theatre'is ühtmelodraamat. Brooklynis Lincoln High Schoolis õppides oli ta andekas sportlane ja keskpärane õpilane. Teda ei võetud vastu eiMichigani Ülikooli egaCornelli Ülikooli.
Pärast keskkooli lõpetamist1932 luges taDickensit jaDostojevskit ning töötas töölisena autoosade laos. Seal koges taantisemitismi, mida ta hiljem kujutas eriti oma näidendis "A Memory of Two Mondays". Samuti töötas ta Brooklyn Naval Yardsis öövahetuses. Miller kogus raha õpingute jaoks, pannes igast 15dollarist 13 dollarit kõrvale, ning püüdis uuesti Michigani Ülikooli astuda.1934. aastal võetigi ta vastu.
Ülikoolis õppis taajakirjandust ja näitekirjandust. Eriti huvitasid teda vanakreeka näitekirjandus jaHenrik Ibseni näidendid. Teise ülikooliaastakevadvaheajal (1936) kirjutas ta oma esimese teose – näidendi "Honors at Dawn". Selle ajendiks olevat olnud 250-dollarise auhinnaga võistlus, mille Miller võitiski. Näidend rääkisstreigist ja peategelase võimetusest end väljendada. Selle eest sai ta esimese oma kahestHopwoodi auhinnast. Need auhinnad võimaldasid tal õpingute lõpuni vastu pidada.
Miller säilitas oma ülikooliga sidemed, asutades1985 Arthur Milleri auhinna ja1999 Arthur Milleri näitekirjanduseauhinna ning andes oma nime Arthur Milleri Teatrile (Arthur Miller Theatre) tulevases Walgreen Drama Centeris. Ülikoolilt sai ta1956 humanitaaria (Humane Letters)audoktori kraadi. Tema auks korraldatiAnn Arboris korduvalt austamisõhtuid ja sümpoosione.
Pärast1940. aastat oli Miller sunnitud minema tagasi tööle Naval Yardi, sest tema esimesi näidendeid ei lavastatud, välja arvatud "The Man Who Had All the Luck" (1944), mida mängiti New Yorgis neli korda. Miller töötas ka Federal Theater Projecti juures.
Milleri järgmine näidend "The Crucible" ("Salemi nõiad") esietendusBroadwayl22. jaanuaril1953. See ei olnud kuigi menukas, kuid võitis Tony auhinna. Näidendi tõttu katkesid Milleri ja lavastajaElia Kazani suhted, sest viimane nägi selles etteheidet selle eest, et ta oli otsustanudHUAC-ile nimesid välja anda.
Pärast üheksa-aastast vaheaega kirjutas ta1964. aastal näidendid "After the Fall" ja "Incident at Vichy", mis võeti publiku ja kriitika poolt võrdlemisi jahedalt vastu.1968. aastal kirjutas ta järjekordse Broadway menunäidendi "The Price", mida etendati üle 400 korra.
Mitmed Milleri televisioonis näidatud näidendid said kriitikutelt kiita, sealhulgas "Playing for Time" (1980), mis rääkis naiste orkestrist, kes esines Auschwitzi vangidele.
Miller oli üksPEN-klubi komitee "Kirjanikud vangis" asutajaliikmeid. Aastatel1965–1969 oli ta PEN-klubi president.
1985. aastal käis MillerTürgis, kus teda austati USA saatkonnas. Kui tema reisikaaslaneHarold Pinterpiinamise teema ülesvõtmise eest maalt välja saadeti, ühines Miller temaga solidaarsuse märgiks.
Miller oli üks neid vasakpoolseid kirjanikke, kes püüdsid lõhkuda pilti Ameerikast kui paradiisist.
Tema ühiskonnakriitilised, klassikalist vormi järgivad näidendid on tugevasti mõjutatudHenrik Ibsenist. Hilistes näidendites on põimunud realism jasümbolism.
1940. aastal abiellus ta oma ülikooliaegse kallima Mary Grace Slatteryga. Varsti sündisid neil lapsed Jane ja Robert.1956. aastal nad lahutasid.
29. juunil 1956 abiellus taMarilyn Monroega, kellega oli tutvunud kaheksa kuud varem Kazani kaudu. Monroe võttis enne abiellumist vastujudaismi.24. jaanuaril1961 sai MonroeMehhikos Millerilt lahutuse. Monroed oli solvanud vananeva kaunitari Roslyni kuju, mida ta mängis Milleri stsenaariumi järgi tehtud filmis "The Misfits", sest ta nägi selles enda karikatuuri.1964. aastal valminud näidendis "After the Fall" kujutas Miller elu emotsionaalset abi vajava narkomaanist blondiiniga. Seda näidendit peetakse autobiograafiliseks, kuigi Miller väitis, et tegelased on täielikult väljamõeldud. Oktoobris2004 esietendus Milleri näidend "Finishing the Picture", mis rääkis filmi "Misfits" tegemisest ja abielu purunemisest.
Detsembris2004 teatas 89-aastane Miller, et ta oli alates 2002. aastast elanud koos 34-aastase kunstnikuAgnes Barleyga ning et nad kavatsevad abielluda. Kohe pärast Milleri surma pidi Barley Milleri tütre Rebecca käsul majast lahkuma, sest Rebecca ei kiitnud nende suhet heaks.
