Έγινε γνωστή για το ρόλο της ως Έντεκα (Eleven) στη δραματική σειρά επιστημονικής φαντασίας του Netflix, Stranger Things, για την οποία κέρδισε το βραβείο Primetime Emmy Β’ Γυναικείου Ρόλου σε δραματική σειρά στην ηλικία των 13 ετών . Επίσης έχει συνεργαστεί με την Converse και σχεδίασε τα δικά της παπούτσια. Είναι ένα αγαπημένο πρόσωπο για πολλούς.
Η Millie γεννήθηκε στην Marbella της Ανδαλουσίας στην Ισπανία, το τρίτο από τα τέσσερα παιδιά των Άγγλων γονέων Κέλι και Ρόμπερτ Μπράουν. Η οικογένεια μετακόμισε στο Bournemouth, Dorset όταν η Millie ήταν περίπου τεσσάρων χρονών, και στη συνέχεια στο Orlando, Φλόριντα τέσσερα χρόνια αργότερα. Η Millie μένει στο Λονδίνο και στην Ατλάντα της Τζόρτζια.
Το 2013, η Millie έκανε το ντεμπούτο της ως γκεστ στη δραματική σειρά φαντασίας του ABC, Once Upon a Time in Wonderland, ένα spin-off της Once Upon a Time, υποδυόμενη τον ρόλο της Young Alice. Το 2014, είχε πρωταγωνιστικό ρόλο στη σειρά Intruders του BBC America ως Madison O’Donnell. Στη συνέχεια έκανε εμφανίσεις στο CBS αστυνομικό δράμα NCIS, στη sitcom του ABC, Modern Family, και στη δραματική σειρά του ABC, Grey’s Anatomy.
- Από το 2016, η Millie υποδύεται την 011(Eleven) στη δραματική σειρά επιστημονικής φαντασίας Stranger Things, στο Netflix.
- Η ερμηνεία της έλαβε θετική κριτική και ήταν υποψήφια για το Βραβείο Σωματείου Ηθοποιών για τον Β’ Γυναικείο Ρόλο σε δραματική σειρά και το βραβείο Primetime Emmy δεύτερου γυναικείου ρόλου σε δραματική σειρά.
- Κέρδισε το βραβείο Σωματείου Ηθοποιών για εξαίρετη ερμηνεία σε δραματική σειρά μαζί με τους συμπρωταγωνιστές της. Συμμετέχει και στις 3 σεζόν.