Эзра Мэттью Миллер родился 30 сентября 1990 года в Нью-Джерси, США. «Моя мама, можно сказать, актриса. Она танцовщица», – говорит актер. «Я думаю, большую роль сыграло то, как она нас со старшими сестрами воспитывала в духе шутливого и любознательного исследования мира. Я помню, когда мы ходили на длительные пешие прогулки, она всегда назначала одного ребенка «Лидером Листьев» – его обязанностью было указывать остальным на удивительные и странные вещи, которые встречались по дороге». С детства маленький Эзра любил петь — он серьезно занимался вокалом и даже выступал в Metropolitan Opera. Повзрослев, Миллер не бросил музыку, сейчас он играет на ударных и поет в нью-йоркской группе Sons of an Illustrious Father.
Актерскую карьеру Эзра начал с 17 лет. Его первые роли были в телесериалах «Закон и порядок. Специальный корпус» и «Блудливая Калифорния» (2007). В 18 лет Эзра получил главную роль в детективной драме Антонио Кампоса «Выпускники» (2008). Миллер воплотил на экране роль студента элитной школы, который становится свидетелем жестокого убийства и снимает его на свою видеокамеру, а затем решает с помощью своего фильма оздоровить атмосферу учебного заведения. Успешно справившись с первой главной ролью, 18-летний актер следом снимается в одной из второстепенных ролей в комедии «Сити-Айленд» (2009), сериале «Дорогой доктор» (2009), комедиях «Помни о Гонзо» (2010) и «Каждый Божий день» (2010).
В 2011 году 21-летний актер появляется в главной роли в драме Сэма Левинсона «Родственнички», где играет жениха в дуэте с «невестой» Эллен Баркин, чьи родственники собираются на свадьбу. В итоге праздник молодых обнажает все проблемы их незадачливых семей.
Несмотря на достаточно внушительную и весомую фильмографию к 21 году, свою первую известность актер получает, благодаря другой главной роли — в триллере Линн Рэмси «Что-то не так с Кевином» (2011). Эзра сыграл роль подростка-убийцы, который находится под болезненным влиянием матери. «Я вцепился в эту роль, как яростный зверь. Конечно, можно было бы просто интерпретировать персонаж Кевина как социопата или монстра, которым он, разумеется, не является. Но продюсеры хотели полного раскрытия характера. Поэтому я погружался вглубь своего подсознания, чтобы найти ту ярость, которая живет в Кевине. И мне кажется, я действительно почувствовал то, что мог чувствовать он. Это было по-настоящему страшно», — признается молодой актер.
Триллер с Миллером в главной роли был номинирован на «Золотую пальмовую ветвь» престижного Каннского кинофестиваля. После триумфа в Каннах мастерство Миллера заметили видные кинематографисты. Следом 21-летнему актеру предложили сыграть в партнерстве со звездой фантастической саги о Гарри Поттере Эммой Уотсон в одном из самых ожидаемых фильмов года «Хорошо быть тихоней» (2012) — экранизации одноименного романа. Работа в партнерстве с Эммой автоматически сделала Миллера популярным. В этой ленте затрагиваются темы насилия, секса, переходного возраста, наркотиков и суицида, внимание акцентируется на дилемме пассивности и страсти. Миллер сыграл в ней ведущую роль Патрика по прозвищу «Никак». Картина имела успех у зрителя, собрав больше 20 миллионов долларов. В 2013 году Эзра Миллер вновь на экранах — в роли соблазнительного помощника нотариуса Леона в одноименной экранизации культового романа Гюстава Флобера «Госпожа Бовари».