Миллер родился в 1962 году в Ленинграде в немецкой семье.
Родители Алексея трудились в НИИ радиоэлектроники Министерства авиационной промышленности СССР. Причем, мать была инженером, а отец - слесарем-сборщиком.
Алексей учился в школе-гимназии № 330 Невского района. Потом окончил Ленинградский финансово-экономический институт (ЛФЭИ) имени Вознесенского.
В 1980-х годах входил в круг ленинградских экономистов-реформаторов, неформальным лидером которых был Анатолий Чубайс, будущий глава Госкомимущества России, отец ваучерной приватизации.
Что касается мест работы, то их Миллер сменил немало. В 1984-86 годах он работал инженером-экономистом ЛенНИИпроекта. В 1987—1990 годы он — аспирант ЛФЭИ имени Вознесенского. Потом будущий глава «Газпрома» снова вернулся в ЛенНИИпроект, но уже младшим научным сотрудником.
В 1990 году Миллер впервые пришел во власть. Сначала он трудился в комитете по экономической реформе Исполкома Ленсовета. Потом работал в комитете по внешним связям мэрии Санкт-Петербурга (комитет возглавлял Путин).
После ухода Путина из мэрии Миллер был директором по развитию и инвестициям ОАО «Морской порт Санкт-Петербург» и чуть позже — гендиректором ОАО «Балтийская трубопроводная система».
С приходом Путина на пост президента России Миллер стал поначалу заместителем министра энергетики страны. Но уже в 2001 году был назначен председателем правления «Газпрома». И с тех пор сохраняет эту должность. Кроме того, с 2002 года Миллер стал еще и заместителем председателя Совета директоров «Газпрома». В 2016 году с Миллером продлили контракт еще на 5 лет.
В 2010 году Миллер занял третье место в рейтинге самых эффективных топ-менеджеров в мире по версии журнала Harvard Business Review. Неудивительно, что по итогам 2016 года Миллер возглавил рейтинг Forbes самых дорогих руководителей российских компаний с годовым доходом $17,7 млн. По подсчетам издания «Собеседник», месячная зарплата Алексея Миллера составляет более 58 миллионов рублей. Это в тысячу раз больше, чем у большинства сотрудников «Газпрома». Не говоря уже про остальных граждан России.
