۱۹۹۵–۲۰۰۵: سال‌های آغازین[ویرایش]
میلر پس از فارغ‌التحصیلی از دانشگاه در ۱۹۹۵ میلادی، به لس‌آنجلس رفت تا حرفهٔ هنرپیشگی را دنبال کند. به‌گفتهٔ او، هنرپیشه‌شدن خواست همیشگیش بوده‌است. او در توصیف راه پرپیچ‌وخمی که در مسیر ستاره شدن طی کرده‌است، چنین می‌گوید: «راه درازی را در پیش رو داشتم که با ناکامی، شکست و موانع بسیاری همراه بود؛ اما هرگز نتوانستم از آن دست بکشم. هنرپیشگی برای من به منزلهٔ هوا برای تنفس است؛ بنابراین کاری بود که باید انجام می‌دادم.» او مدتی در شرکتی که برای تلویزیون فیلم می‌ساخت، کار و در چندین تست هنرپیشگی شرکت کرد. نخستین حضور او در تلویزیون در ۱۹۹۸ میلادی بود که به‌عنوان بازیگر میهمان در نقش گِیج پترونزی در قسمت ۲۰ به نام «ماهی شو» از فصل دوم مجموعهٔ تلویزیونی بافی قاتل خون‌آشام‌ها حضور یافت.
ایفای نقش «دیوید» حساس و درونگرای سریال تلویزیونی «داینوتوپیا»، نخستین حضور میلر در قالب نقش اصلی به حساب می‌آید. پس از ظاهر شدن در تعدادی نقش فرعی در تلویزیون، در سال ۲۰۰۳، در فیلم «ننگ بشری» به عنوان جوانیِ شخصیت «کولمن سیلک» آنتونی هاپکینز، ایفای نقش کرد و در قالب نقش فردی که با گذشتهٔ خود در حال مبارزه است، قاطعانه به عنوان مرکز اصلی فیلم شناخته شد. میلر به صورت گسترده‌ای روی نقش کار کرد به‌طوری‌که برای به تصویر کشیدن شخصیت «سیلک» در قالب یک بوکسور علاوه بر کندوکاو شخصیت آنتونی هاپکینز، اقدام به گرفتن رژیم غذایی چهارماهه کرد. او به‌طور کلی خاطرات شیرین بسیاری از این تجربیات دارد و به گفتهٔ تونی موریسون در رمان معشوق: «شرحیات متعلق به شارح‌اند، نه مشروح.»
ایفای نقش «گیج پترونزی» دانش‌آموزی که به هیولای دریایی تبدیل می‌شود، در سریال بوفی، قاتلِ خون‌آشام (۱۹۹۸) اولین حضورش در تلویزیون بود.

۲۰۰۵–۲۰۰۹: فرار از زندان[ویرایش]
در سال ۲۰۰۵ برای بازی در نقش «مایکل اسکافیلد» در سریال فرار از زندان شبکهٔ تلویزیونی فاکس انتخاب شد. او نقش برادر مهربانی را بازی کرد که نقشهٔ پیچیده و دقیقی را برای رهایی برادرش «لینکلن باروز» دومینیک پرسل از اعدام به جرمی که مرتکب نشده بود، طراحی می‌کند و با اجرای بی‌نظیرش جایزهٔ بهترین بازیگر سریالهای هیجانیِ «گلدن گلوب» (۲۰۰۵) را از آن خود کرد.
میلر در دو موزیک ویدئوی ماریا کری که «برت رتنر» کارگردان اپیزود آغازین (Pilot) از سریال فرار از زندان کارگردانی آن‌ها را به عهده داشت، در نقش مهمان حضور پیدا کرد. «رتنر» ایدهٔ استفاده از میلر در موزیک ویدئو را مطرح کرد و بعد از نشان دادن عکس او به «کری» و موافقت وی، هردو پروژه هم‌زمان فیلمبرداری شد؛ بنابراین امکان حضور توأم در هر دو پروژه را به دست آورد. او در این باره می‌گوید: «ماریا چهره‌ای جهانی است. همکاری دو روزه‌ای که در این پروژه با هم داشتیم، به من فرصت بیشتری برای دیده شدن داد و از این بابت سپاسگزارم.»