SIENNA MILLER nació en Nueva York, pero se crió y estudió entre Inglaterra y Nueva York.
Su debut cinematográfico llegó en 2004 junto a Daniel Craig en Crimen Organizado, de Matthew Vaughn. A partir de ahí destacó en películas como Factory Girl, Casanova, En el límite del amor, Interview y G.I. Joe.
Miller ha recibido una cantidad de reconocimientos incluyendo una nominación a los premios BRIT por su papel en En el límite del amor. Ese mismo año, fue nominada al premio BAFTA y en 2006 al premio Independent Spirit por su papel de Katya en Interview.
En 2013, fue nominada al premio BAFTA y al Globo de Oro a la Mejor Actriz en una miniserie o película de TV por su papel en The Girl, de HBO, en la que interpreta a la musa de Alfred Hitchcock, Tippi Hedren.
En 2015, Miller protagonizó la película de Bennett Miller, Foxcatcher, que fue nominada a los Oscars en cinco categorías. Ese mismo año, protagonizó junto a Bradley Cooper El Francotirador, dirigida por Clint Eastwood. Otros proyectos en los que participó en 2015 incluyen la comedia Negocios con resaca con Vince Vaughn; Una buena receta, junto a Bradley Cooper; y High-Rise, dirigida por Ben Wheatley y protagonizada por Tom Hiddleston y Luke Evans.
Miller interpretó a Emma Gould en Vivir de noche, de Ben Affleck Y la pudimos ver como la primera feminista Nina Fawcett en La Ciudad Perdida de Z, de James Gray.