Nació el 3 de enero de 1905 en Neath, Glamorgan en Gales, estudió en Londres y debutó en el teatro con el nombre de Jack Milland, cambiándolo al ser contratado por la Paramount.
Fue premiado en el Festival de Cannes de 1946. Dirigió cinco filmes, siendo su interpretación en la película “Días sin huella” la única por la que fue nominado por la Academia, pero por ella logró el Oscar relativo al mejor actor.
Ray Milland envejeció mal, y a mediados de los años setenta se encontró con un aspecto físico que distaba mucho de ser el correspondiente a un galán, aunque fuera de edad madura. Sin embargo, siguió trabajando de forma continuada, aceptando todo tipo de papeles, entre los que cabe destacar el relativo al padre del protagonista de la famosa película “Love story”.
Desde el comienzo de los años sesenta comenzó a trabajar asiduamente para las diversas cinematografías europeas, así como para filmes norteamericanos de los llamados “serie B" y para producciones con destino a la televisión.
Ray Milland falleció el 10 de marzo de 1986 en la localidad de Torrance, California.