Militza Jovovich nació el 17 de diciembre de 1975 en Kiev, República Socialista Soviética de Ucrania, URSS (ahora Ucrania).

A los 12 años, Jovovich dejó el séptimo grado para enfocarse en el modelaje, que comenzó a los nueve años. Fue el primer trabajo de Jovovich con Ritts, Richard Avedon y Peter Lindbergh lo que la llevó a tener éxito en la publicidad, trayendo contratos y portadas para Vogue y Cosmopolitan.

En 2004, Jovovich encabezó la lista de supermodelos más ricas del mundo de la revista Forbes, reportando un ingreso de $ 10.5 millones.

En 1988, Jovovich apareció en su primer papel profesional como Lily McLeod, en la película hecha para la televisión The Night Train to Kathmandu. A los 15 años, fue elegida para personificar a Lilli Hargrave en Return to the Blue Lagoon (1991), junto a Brian Krause. Dos años después participó en la película de Richard Linklater Rebeldes y confundidos.

En 1997, co-protagonizó junto a Bruce Willis en el éxito de ciencia ficción El quinto elemento (1997) y luego protagoniz la cinta biográfica, Juana de Arco (1999). Ambas producciones fueron dirigidas por Luc Besson.

A principios de la década de 2000, Milla tenía algunos años de incertidumbre en su carrera como actriz debido a la calidad desigual de sus películas, así como a algunos acontecimientos agitados en su vida privada. Fue entones que participó, junto con Mel Gibson, en The Million Dollar Hotel (2000) de Wim Wenders, que se estrenó en el Festival de Cine de Berlín.

Dos años después de su regreso a la pantalla grande, Milla logró el éxito de taquilla en Estados Unidos y en todo el mundo, gracias al thriller lleno de acción El huesped maldito (2002), basado en el popular videojuego Resident Evil, y que dio pie a cinco secuelas. La película fue escrita y dirigida por Paul W.S. Anderson, con quien posteriormente se comprometió; hoy tienen dos hijas.