Además de haber dirigido acción, Miller también ha destacado en obras dramáticas como Lorenzo's Oil (nominada al Óscar a Mejor guion original), la película de fantasía The Witches of Eastwick o Happy Feet, ganadora de un Óscar a Mejor película de animación.

En 2015, tras 20 años sin ninguna nominación (desde 1995 con Babe, por Mejor guion adaptado), Miller fue nominado al Óscar a Mejor director por Mad Max: Fury Road, también nominada al mismo premio por Mejor película.

Miller se casó en 1985 con la actriz Sandy Gore, con quien tiene una hija.

En 1995, tras divorciarse de Gore en 1992, se casó con Margaret Sixel, con quien tiene dos hijos.

Desde entonces, Sixel ha trabajado en todas las películas de su marido en distintos papeles, siendo el más notable ser la editora ganadora del Óscar en 2016 por Mad Max: Fury Road.