Arthur Asher Miller war der Sohn eines jüdischen Textilfabrikanten. Nach dem Bankrott des Familienunternehmens, in Folge der Weltwirtschaftskrise, zogen die Eltern mit ihren drei Söhnen nach Brooklyn. Bevor Miller mit seinem Studium in Michigan begann, hatte er einige Gelegenheitsjobs. Zunächst studierte er Journalistik, wechselte aber im vierten Semester zu Anglistik. bereits während seinem Studium schrieb er seine ersten Theaterstücke, die auch aufgeführt wurden. Für „der Tod des Handlungsreisenden“ erhielt er sogar den Pulitzerpreis.
Sein Stück Hexenjagd brachte ihm zahlreiche Probleme ein. Er beschreibt darin die Kommunistenjagd von McCarthy. Anschließend sollte er die Namen von Kommunisten preisgeben. Er weigerte sich und wurde zu Haft, einer Geldstrafe und Passentzug verklagt. Er musste seine Strafe jedoch nie antreten, konnte aber nicht zur Uraufführung seines Stückes nach Belgien reisen.
Miller war dreimal verheiratet. Seine erste Frau war, Mary Grace Slattery, mit ihr hatte er einen Sohn und eine Tochter. Als er Marylin Monroe kennen lernt, geht seine erste Ehe in die Brüche und er heiratet Marylin, für die er sogar einen Film schreibt. Durch diese Ehe, interessiert sich die Presse sehr für ihn und er steht im Rampenlicht. Seine dritte Ehefrau war die Fotografin Inge Morath, mit ihr hatte er drei Kinder, darunter einen Jungen mit Down-Syndrom, den er lange Zeit in einem heim geheim hielt.
Miller starb am 10. Februar 2005 in Roxbury an Krebs.