Milla Jovovich je jediné dítě herečky Galiny Loginové a lékaře Bogdanoviče Jovovichova (původem ze Srbska), narodila se v Kyjevě jako Militza Nataša Jovović. Protože její otec stále ještě studoval, čato cestovala během svých prvních pěti let mezi Londýnem a Ruskem. V pěti letech se s rodiči odstěhovala do Ameriky. Ve světě modelingu a herectví se začala pohybovat už jako devítiletá. Na škole jí dávali znát její východní původ a přesvědčovali ji, že nikdy nebude jako oni. Ale ji to neodradilo, jako mladá modelka se předvedla na molu a zahrála několik malých dětských rolí. Poprvé si zahrála v dramatu Ve znamení měsíce "Two Moon Junction" (1988), ale výrazněji na sebe upozornila až ve filmu Návrat do Modré Laguny "Return to the Blue Lagoon" (1991).

Z Kalifornie odjela do Londýna, kde se rozhodla dobýt svět jako zpěvačka. Přes skepsi se Milla v hudebním světě podařilo prosadit. Když v osmnácti letech vydala první desku "The Divine Comedy" (Božská komedie), i hudební kritika uznala, že Milla má talent i pro zpěv.

Ve sci-fi Pátý Element "The Fifth Element" (1997) pod vedením režiséra Lucasa Bessona ztělesnila dokonalou bytost. Tento film, kde si zahrála s Bruce Willisem, pro ni byl zlomový nejen v její kariéře, ale i soukromém životě, neboť se z ní stala hvězda filmového plátna a spojila život s Bessonovým. Díky jejímu vztahu s Bessonem si mohla zahrát hlavní roli v historickém filmu Johanka z Arku. V dramatickém příběhu o přátelství, zradě, žalu a síle lásky "The Million Dollar Hotel" (2000) si zahrála s Melem Gibsonem. O rok později se objevila v komedii "Zoolander". Další hlavní roli získala v akčním scifi "Resident Evil" (2002) jako členka elitního komanda, která dostává úkol izolovat smrtící virus. Tento film se stal komerčně velmi úspěšným a doposud bylo natočeno dalších pět pokračování (stále s Millou v hlavní roli). Milla dokázala tedy uspět jako modelka, zpěvačka a herečka čímž si vydobyla obdiv miliónů fanoušků.

22. srpna 2009 se Milla vdala za spisovatele a filmového režiséra Paula WS Andersona. Dne 3. listopadu 2007 porodila Milla jejich první dítě, dceru Ever Gabo Anderson. Dítě se narodilo v Los Angeles a Ever, původně mužské skotské jmémo, dostalo proto, aby odráželo Andersenův skotský původ a druhé jméno Gabo (vyslovuje se "Gabeau") je kombinace jmen rodičů Milly - první dvě písmena matky Galiny a první dvě otce Bodie.