Jakožto herec zažínal v době druhé světové války v Horáckém divadle v Jihlavě. Od roku 1948 přesídlil do Prahy, kde se stal členem souboru libeňského Divadla S. K. Neumanna (dnešní Divadlo pod Palmovkou).

Pro český film jej v roce 1949 objevil režisér Martin Frič pro svůj fil Pětistovka. Mezi jeho vůbec nejznámější role patří plukovník Kalina ze seriálu 30 případů majora Zemana.

Miloš Willig byl také krátce ženat s televizní a rozhlasovou hlasatelkou a moderátorkou Kamilou Močukovou, z něhož pochází dcera Kateřina.