Milla, annesinin yanında Los Angeles'da kaldı ve burada eğitimine devam etti. Buradaki okullarda Almanca ve Fransızca öğrendi. Küçük yaşlarından beri müziğe ve dansa hevesli olan Milla için yaşadığı şehir büyük bir avantajdı. 1984yılında annesinin desteği ile kariyerinde ilk adımı attı ve "High Times" adlı derginin kapak kızı oldu. Bunu gerçekleştirdiğinde henüz 9 yaşındaydı.
11 yaşına geldiğinde profesyonel fotoğrafçı Richard Avedon ile çalışmaya başladı. 12 yaşına geldiğinde ise "Face" ve " Vogue" gibi dergilerin kapağında yer almaya başlamıştı. Bu kadar erken yaşta başlayan fotomodellik yaşamının bir sonucu olarak 2004 yılına gelindiğinde 100'den fazla dergide kapak kızı olmuştu ve sadece bundan geliri 10 milyon doları bulmuştu. Banana Republic, Christian Dior, Damiani, Donna Karan, Gap, Versace gibi markalara modellik yapan Milla,1988 yılında L'oréal kozmetik ile anlaştı ve markanın yeni yüzü oldu. Hemen ardından Mango ve Etro gibi markalar için modellik yaptı.
Milla Jovovich, modellik ve oyunculuk kariyerini birlikte götürüyordu. 1988 yılında henüz 12 yaşında iken ilk filmi "Two Moon Junction"da rol aldı. 1980lerden 1990lara kadar birçok filmde ve gençlik dizisinde oynadı. Oyunculukta önemli bir yol katetmesi 1997 yılında başrolünü Bruce Willis ile paylaştığı "The Fifth Element" adlı film ile oldu. Bunun arkasından Luc Besson imzalı "The Messenger: The Story of Joan of Arc" adlı filmle başrolde yer aldı. Filmin vizyona girmesinden kısa bir süre sonra Luc Besson ile 1997 yılında başlayan evliliğini bitirdi. 2000 yılında ise senaryosunu U2 grubunun solisti Bono'nun yazdığı yönetmenliğini ise Wim Wenders'ın yaptığı "The Millon Dollar Hotel" adlı filmde rol aldı.
Milla Jovovich'in isminden en çok söz ettiren filmi 2002 yılında başrolünde oynadığı "Resident Evil" oldu. Vizyona girdiği ilk gün 1. sıraya yerleşen film ilk haftada 23 milyon dolar hasılat yaptı ve toplamda 600 milyon dolardan fazla gelir sağladı. Filmin pc ve playstation oyunları ise en çok oynanan oyun dalında rekorlar kırdı. Bu başarısının üstüne 2004 yılında filmin devamı niteliğinde olan "Resident Evil: Apocalypse", 2007 yılında ise serinin üçüncüsü "Resident Evil: Extinction" çekildi.
Milla Jovovich'in oyunculuk ve modellik yaşamının yanında müzik kariyeri de bulunmaktadır. İlk kez 1988 yılında başladığı çalışmalar sonucunda 1994 yılında "The Divine Comedy" adlı bir albüm de çıkartmıştır. Eleştirmenlerin beğenmesine rağmen albümün ticari bir getirisi olmamıştı. Bir başka şarkıcılık denemesi de 1999 yılında "Plastic Has Memory" adlı grubu ile yaptığı çalışmalardır. Rol aldığı filmlerde de şarkı söyleyen Milla'nın belkide en akılda kalan şarkısı "The Fifth Element" filminde seslendirdiği "Little Light of Love" adlı şarkısıdır.
Modellik kariyerini geri plana aldıktan sonra yine kendisi gibi model arkadaşıCarmen Hawk ile birlikte 2003 yılında "Jovovich-Hawk" adlı giysi tasarım stüdyosunu açtı. İlkini 2005 yılında New York'da açılan mağazanın elliden fazla şubesi bulunmaktadır.
İngiliz yönetmen Paul Anderson ile nişanlı olan Milla Jovovich'in 3 Kasım 2007tarihinde bir kız çocuğu oldu. Los Angeles'da yaşan ünlü model; FHM, Maxim gibi dergilerin "En seksi kadın" anketlerinde ilk 100'de bulunmaktadır.
