Η γνωστή στην Ουκρανία ηθοποιός Galina Loginova μετακόμισε το 1980 στις ΗΠΑ για πολιτικούς λόγους με την οικογένεια της και εγκαταστάθηκε στο Λος Άντζελες επιθυμόντας να συνεχισει την σταδιοδρομία της. Το εμπόδιο της γλώσσας όμως την ανάγκασε να εργαστεί ως καθαρίστρια και στην συνέχεια έγινε οικιακή βοηθός στο σπίτι του σκηνοθέτη Brian de Palma. Σύντομα πήρε διαζύγιο από τον σύζυγο της και βρέθηκε μόνη της με την κόρη της Milla Jovovich.

Η Μίλα φοίτησε σε δημόσια σχολεία στο Λος Άντζελες, με αποτέλεσμα να μάθει άπταιστα αγγλικά. Στο σχολείο, την πείραζαν οι συμμαθητές της επειδή προέρχονταν από τη Σοβιετική Ένωση: “Στο σχολείο με φώναζαν κομμουνίστρια και Ρωσίδα κατάσκοπο, ποτέ δεν το αποδέχθηκα”.

Σε ηλικία 12 ετών, η Μίλα παράτησε την έβδομη τάξη στο σχολείο για να επικεντρωθεί στο μόντελινγκ, το οποίο είχε ξεκινήσει στην ηλικία των εννέα. Έχει πει ότι ήταν επαναστάτρια κατά τη διάρκεια των πρώτων χρόνων της εφηβείας της, έκανε χρήση ναρκωτικών, έκανε βανδαλισμούς σε εμπορικά κέντρα και απάτες με πιστωτικές κάρτες. Πολιτογραφήθηκε ως πολίτης των ΗΠΑ το 1994 στην ηλικία των 19 ετών

Στην ηλικία των 11 ετών πήγε με την μητέρα της να βγάλει φωτογραφίες και αντ’ αυτών βρέθηκε να έχει υπογράψει συμβόλαιο σε πρακτορείο μοντέλων. Λίγες ημέρες αργότερα είδε τις πρώτες φωτογραφίες της ο Herb Ritts και την επόμενη κιόλας την έκλεισε για το εξώφυλλο του ιταλικού περιοδικού Lei και του αγγλικού The Face. Τα εξώφυλλα αυτά τράβηξαν την προσοχή του θρυλικού φωτογράφου Richard Avedon ο οποίος την προσέλαβε για το εξώφυλλο της αμερικανικής έκδοσης του Mademoiselle. Όταν η διεύθυνση του περιοδικού αντιλήφθηκε την ηλικία του μοντέλου αρνήθηκε να δημοσιεύσει το εξώφυλλο επιμένοντας ότι δεν αρμόζει διότι είναι γυναικείο περιοδικό. Ο Avedon απείλησε ότι δεν θα συνεργαστεί ποτέ ξανά μαζί τους αν δεν σεβαστούν την καλλιτεχνική του επιλογή, το Mademoiselle υποχώρησε και η Jovovich έγινε το νεαρότερο μοντέλο που έχει εμφανιστεί ποτέ σε εξώφυλλο αμερικανικού γυναικείου περιοδικού μόδας.

Στη συνέχεια η καριέρα της ως μοντέλο εκτινάχθηκε και την οδήγησε στην σύναψη αστρονομικών συμβολαίων με κορυφαίους οίκους και εταιρείες προϊόντων ομορφιάς όπως η Revlon. Το αποτέλεσμα ήταν το 2004 να βρεθεί στην κορυφή της λίστας του περιοδικού Forbes με τα πλουσιότερα supermodels του κόσμου όπου η περιουσία της εκτιμούνταν γύρω στα 9,7 εκ. ευρώ.

Η μητέρα της όμως ήθελε η Milla να γίνει ηθοποιός και για τον σκοπό αυτό την είχε εγγράψει από τα 10 σε σχολή υποκριτικής. Η πρώτη της συμμετοχή σε κινηματογραφική ταινία ήταν το 1988 στο Two Moon Junction ενώ ο πρώτος πρωταγωνιστικός της ρόλος ήταν στην Επιστροφή στην Γαλάζια Λίμνη το 1991, ακολουθωντας τα χνάρια της Brooke Shields, η οποία είχε επίσης υπάρξει παιδι-μοντέλο. Επόμενος σταθμός ήταν ο ρόλος της στο Fifth Element με τους Bruce Willis και Gary Oldman σε σκηνοθεσία του Luc Besson τον οποίο και παντρεύτηκε το 1997 με τον οποίο και χώρισαν σχετικά σύντομα. Έκτοτε εργάζεται αδειάλλειπτα ως ηθοποιός παίζοντας είτε σε ταινίες δράσης όπως το Resident Evil που σκηνοθετεί ο νυν σύζυγος και πατέρας των δύο παιδιών της Paul W. S. Anderson είτε σε ανεξάρτητες παραγωγές όπως η πρώτη σκηνοθετική δουλειά της Famke Janssen “Bringing Up Bobby”.