多里斯·米勒生于德克薩斯州韋科。他在1939年加入了美國海軍，由于當時不允許非裔美國人成為軍艦上的正式戰(zhàn)斗人員，他只能從事繁重艱苦的艦上勤務工作。不過在軍中他晉升很快，不久他成為了艦上廚師，上等兵。起初他在畢羅號（USS Pyro）上服役，在1940年1月，他被調到西弗吉尼亞號 (BB-48)（USS West Virginia (BB-48)）上，在那里他還成為了艦上的重量級拳擊冠軍。之后，他還曾在1940年7月于內(nèi)華達號 (BB-36)（USS Nevada (BB-36)）上短暫服役，之后他又回到西弗吉尼亞號上服役，直至1941年12月日軍發(fā)動襲擊為止。

當時米勒在洗衣房收拾衣服，洗衣房在隨后的空襲中被毀，他奉命將傷員抬離甲板。此時，他注意到了了一座裝滿彈藥卻沒人使用的.50口徑高射炮，雖然之前沒有受過任何正規(guī)的武器使用訓練，米勒還是操縱起高射炮向日軍飛機猛烈開火。在戰(zhàn)斗中，米勒至少擊落一架日本飛機，直至彈藥耗盡并收到棄船的命令。一周后，他被派往印第安納波利斯號 (CA-35)上服役，此后直至1943年，他都沒有回到過美國本土。

雖然他的英雄行為起初并沒有得到重視，不久后一家非裔美國人新聞社刊發(fā)了一篇記錄這位珍珠港事件中的黑人英雄事跡的報道，并在報道中要求海軍方面承認米勒的英雄舉動。

隨后，在1942年5月27日，海軍上將切斯特·W·尼米茲（Chester W. Nimitz）在企業(yè)號 (CV-6)（USS Enterprise (CV-6)）的甲板上，親自授予多里斯·米勒海軍十字勛章。在講話中，尼米茲強調“這標志著太平洋艦隊的成員第一次在戰(zhàn)斗中作出如此前所未有的貢獻”。而在一個月之前的1942年4月7日，美國海軍部長弗蘭克·諾克斯（Frank Knox）也簽署了一份命令，允許非裔美國人參與軍隊中的一般服役，盡管此時，海軍中的種族隔離依然沒有消除。

1942年5月27日，切斯特·W·尼米茲（Chester W. Nimitz）海軍上將在一艘軍艦的甲板上主持授勛，向多里斯·米勒頒發(fā)海軍十字勛章。1943年春，米勒被派往利斯康姆灣號 (CVE-56)（USS Liscome Bay (CVE-56)）上服役。在那里他仍然以艦上勤務人員的身份服役，直到這艘航空母艦在參與塔拉瓦戰(zhàn)役（Battle of Tarawa）中的“迦伐尼行動”（Operation Galvanic）時，于1943年11月24日被擊沉為止。他的遺體事后沒有被發(fā)現(xiàn)。一年后的1944年11月25日，多里斯·米勒被宣布陣亡。

除海軍十字勛章外，米勒還被授予或追授過紫心勛章（Purple Heart）、品行優(yōu)良獎章（Good Conduct Medal）、作戰(zhàn)行動勛帶（Combat Action Ribbon），美國國防服役獎章（American Defense Service Medal）、美軍參戰(zhàn)獎章（American Campaign Medal）、亞洲及太平洋作戰(zhàn)獎章（Asiatic-Pacific Campaign Medal）以及二戰(zhàn)勝利獎章（World War II Victory Medal）。

1973年6月30日，為了紀念多里斯·米勒的壯舉，美國海軍決定將諾克斯級護衛(wèi)艦（Knox-class frigate）中的一艘命名為美國海軍米勒號 (FF-1091)（USS Miller (FF-1091)）。同時，為了與這艘新艦相區(qū)別，另一艘米勒號 (FF-1091)被改名為“詹姆斯·米勒號”（后者是以美國內(nèi)戰(zhàn)期間因英雄行為被授予榮譽勛章（Medal of Honor）的后勤軍需官詹姆斯·米勒（James Miller）命名的）。

在2001年上映的電影《珍珠港》（Pearl Harbor）中，著名演員小古巴·古�。–uba Gooding Jr.）扮演了米勒。

1991年10月11日，一座由Alpha Kappa Alpha Sorority捐贈雕刻的米勒銅像，在珍珠港美國海軍基地的米勒家族公園（Miller Family Park）揭幕。