Urodziła się wKijowie, ówczesnej stolicyUkraińskiej SRR[1]. Jej matka, Rosjanka Galina Łoginowa, była znanąradziecką aktorką[2]. Jej ojciec, Bogdan Jovović, był mieszkającym w Związku RadzieckimSerbem[3]. Pierwsze lata dzieciństwa Milla spędziła w Moskwie.
Gdy miała pięć lat, wraz z rodziną wyemigrowała do Stanów Zjednoczonych i osiedliła się wSacramento wKalifornii, gdzie w wieku dziewięciu lat rozpoczęła karieręmodelki. Dwa lata później stała się jedną z najpopularniejszych modelek w USA i zarabiała 3500 dolarów dziennie. Jej ojciec, lekarz wykształcony w Kijowie, lata 1994–1999 spędził w więzieniu w USA za przestępstwa finansowe dot. ubezpieczenia zdrowotnego. Natomiast jej matka, która wówczas pracowała jako sprzątaczka w Kalifornii, przygotowała córkę do profesji aktorki, zapisując ją do szkoły aktorskiej, a następniebaletowej.
W marcu 1994 nagrała singiel „Gentleman Who Fell”, w następnym miesiącu album pt.The Divine Comedy, a w 1998 drugą płytę pt.The People Tree Sessions. W maju 1999 założyła eksperymentalną grupę muzyczną Plastic Has Memory[6], z którą koncertowała w ramach projektuPuscifer, a ich utwór „On the Hill” znalazł się na składanceHollywood Goes Wild! (2001). Za to jej piosenka „Rocket Collecting” nagrana w duecie zDannym Lohnerem ukazała się na ścieżce dźwiękowej do filmuLena WisemanaUnderworld (2003).
W 2003 wspólnie z modelką Carmen Hawk założyła firmę projektującą odzież – „Jovovich Hawk”[4].
W październiku 1992 wyszła za mąż za aktoraShawna Andrewsa. Małżeństwo zostało anulowane po miesiącu, gdyż Milla miała wtedy 16 lat. Kolejny raz wyszła za mąż w 1997 – tym razem zaLuca Bessona, jednak ich małżeństwo rozpadło się po 2 latach (rozwód).
Jej trzecim mężem jestPaul W.S. Anderson, z którym wzięła ślub w 2009 roku. Para poznała się w 2002 na planieResident Evil. Ich pierwsza córka, o imieniu Ever, urodziła się w 2007, a w 2015 urodziło się drugie dziecko pary – córka Dashiel Edon[7]. W 2020 roku na świat przyszła ich trzecia córka, której dali na imię Osian[8].
