1972年6月2日生在英国。在他的黑人父亲完成在英国的学业之后，他们一家回到了纽约。温特沃斯在布鲁克林度过了他的童年和少年时代，他的父亲从小时候就教育他“做每一件事都要做到最好，不能半途而废”。于1990年毕业于纽约一名牌中学Midwood High School（中林高中），温特沃斯选择了普林斯顿大学。
1995年，从普林斯顿大学英国文学专业毕业；同年，开始在洛杉矶的一家小型电视制作公司的发展部任职，之后转入演艺事业。
1998年，参演个人首部电视剧《吸血鬼猎人巴菲第一季》，在剧中饰演后面变成海怪的游泳队队长Gage Petronzi。
1999年，参演悬疑犯罪剧《法律与秩序：特殊受害者第一季》；同年，参演由布莱恩·罗宾斯执导的电视剧《校花猫拼》，在剧中饰演神秘新生亚当；同年，与凯尔·米歇尔合作主演爱情电影《罗密欧和朱丽叶》，在片中饰演朱丽叶原本要嫁的妒火中烧的伯爵。
2001年，与泰伦·莱斯托合作主演根据美国科幻作家詹姆斯·格尔尼的同名小说改编的科幻剧《恐龙帝国》，在剧中饰演敏感、内向的大男孩大卫；同年，参演剧情短片《302房间》；2月，开始参加演员培训班，直至2002年。
2003年，与安东尼·霍普金斯、妮可·基德曼联合出演爱情惊悚电影《人性污点》，在片中饰演大学教授希尔克的青年时代。
2005年，由其参演的医疗剧《急诊室的故事第十二季》首播，在剧中饰演在踢足球时受中伤的高校足球队员；同年，与多米尼克·珀塞尔合作主演动作惊悚剧《越狱第一季》，在剧中饰演机智、冷静、情深意重地游走在黑人与白人两派之间，有条不紊地实施着越狱计划的迈克尔·斯科菲尔德，他凭借该剧入围第8届青少年选择奖最佳TV男演员奖、第63届美国金球奖电视类-剧情类剧集最佳男主角奖。
2006年，主演电视剧《越狱第二季》。
2007年，由其主演的电视剧《越狱第三季》播出。
2008年，主演电视剧《越狱第四季》；同年，配音的动画片《恶搞之家第七季》播出；5月，由其出演的电影《越狱特别篇：最后一越》上映。
2010年，与米拉·乔沃维奇共同主演科幻动作电影《生化危机：战神再生》。
2012年，担任惊悚电影《斯托克》的编剧，该片讲述了少女在18岁生日当天失去了父亲，而一个自称是叔叔的男人来到她家，此后少女身边的人开始一个个失踪的恐怖故事；9月14日，由其出演的电影《生化危机5：惩罚》上映。
2013年，由其出演的科幻动作电影《生化奇兵》上映。
2014年，与詹姆斯·麦斯登合作主演惊悚电影《阁楼》；同年，与格兰特·古斯汀等共同出演的科幻动作剧《闪电侠第一季》播出，他在剧中饰演有着出色智慧与个人坚持的寒冷队长莱纳德·斯纳特。
2015年，主演电视剧《闪电侠第二季》。
2016年，与亚瑟·达维尔、维克多·加博等联合主演科幻剧《明日传奇第一季》；10月，由其主演的电视剧《明日传奇第二季》播出；同年，担任惊悚电影《绝望之室》的编剧，该片由D·J·卡卢索执导。
2017年，出演电视剧《明日传奇第三季》；同年，主演电视剧《越狱第五季》。
2019年，由其出演的电视剧《国务卿女士第六季》播出。
越狱第六季2020
国务卿女士第六季2019 饰演Senator Mark Hanson 导演埃里克·斯托尔兹，费利克斯·恩里克斯·阿尔科拉 主演蒂娅·里欧妮，蒂姆·达利
越狱重启剧2017 导演保罗·舒尔灵
明日传奇第三季2017 导演Rob Seidenglanz 主演塔拉·阿什，维克多·加博
闪电侠 第四季2017 导演格伦·温特，亚历山德拉·拉罗什 主演格兰特·古斯汀，坎迪斯·帕顿
越狱 第五季2017 导演尼尔森·麦科米克 主演多米尼克·珀塞尔，莎拉·韦恩·卡丽丝
明日传奇第二季2016 导演德莫特·唐斯 主演尼克·扎诺，帕特里克·J·亚当斯
闪电侠第三季2016 导演杰西·沃恩 主演格兰特·古斯汀，坎迪斯·帕顿
明日传奇第一季 2016 导演德莫特·唐斯，乔·丹特 主演亚瑟·达维尔，维克多·加博
闪电侠第二季2015 导演大卫·纳特 主演格兰特·古斯汀，坎迪斯·帕顿
闪电侠第一季2014 导演大卫·纳特 主演格兰特·古斯汀，坎迪斯·帕顿
豪斯医生第八季2011 导演大卫·肖 主演休·劳瑞，罗伯特·肖恩·莱纳德
越狱 第四季2008 导演Kevin Hooks 主演多米尼克·珀塞尔，莎拉·韦恩·卡丽丝
越狱第三季2007 饰演Michael Scofield 导演Vincent Misiano 主演多米尼克·珀塞尔，阿莫里·诺拉斯科
越狱第二季2006 导演Brett Ratner 主演多米尼克·珀塞尔，罗宾·汤尼
鬼语者第一季2005 导演约翰·格雷 主演詹妮弗·洛芙·休伊特，大卫·康拉德
急诊室的故事 第十二季2005 导演克里斯托弗·查莱克 主演Goran Visnjic，毛拉·蒂尔内，梅奇·费法
越狱第一季2005 导演布莱特·拉特纳 主演多米尼克·珀塞尔，彼得·斯特曼
天国的女儿第一季2003 导演杰克·本德，约书亚·布兰德 主演爱波·塔布琳，乔·曼特纳，玛丽·斯汀伯根
恐龙帝国2002 导演Marco Brambilla 主演泰伦·莱斯托，Katie Carr
校花猫拼1999-09-29 饰演Adam Rothschild-Ryan 导演布莱恩·罗宾斯 主演莱丝莉·比伯，卡莉·波普
法律与秩序：特殊受害者第一季1999 导演让·德塞贡扎克 主演克里斯托弗·米洛尼，玛莉丝卡·哈吉塔
吸血鬼猎人巴菲第一季1997-03-10 饰演Gage Petronzi 导演乔斯·韦登 主演莎拉·米歇尔·盖拉，尼古拉斯·布兰登
阁楼2014 饰演Luke Seacord 导演艾瑞克·范·洛依 主演詹姆斯·麦斯登
生化危机5：惩罚2012 导演保罗·安德森 主演米拉·乔沃维奇，米歇尔·罗德里格兹
生化危机4：战神再生2010 饰演Chris Redfield 导演保罗·安德森 主演米拉·乔沃维奇，艾丽·拉特
复仇之溪2009 饰演German Soldier 导演乔·舒马赫 主演多米尼克·珀塞尔，亨利·卡维尔
越狱特别篇：最后一越2009 饰演Michael Scofield 导演凯文·霍克斯，布拉德·特纳 主演多米尼克·珀塞尔
绝密飞行2005 饰演EDI (voice) 导演罗伯·科恩 主演乔什·卢卡斯，杰西卡·贝尔
黑夜传说2003 饰演Dr. Adam Lockwood 导演伦·怀斯曼 主演凯特·贝金赛尔，斯科特·斯比德曼
人性污点2003 饰演Young Coleman Silk 导演罗伯特·本顿 主演安东尼·霍普金斯，妮可·基德曼
2016年 《绝望之室》 电影
2013年 《Uncle Charlie》 电影
2013年 《Scare Me》 电影
2012年 《斯托克》 电影
2012年 《With A Friend Like Harry》 电影
2012年 《The Story of Edgar Sawtelle》 电影
2006 第63届 美国金球奖电视类-剧情类剧集最佳男主角奖[3] 越狱 （提名）
2006 第32届 土星奖最佳电视男主角奖 越狱 （提名）
2008 第10届 青少年选择奖最佳动作冒险TV男演员奖 越狱 （提名）
2007 第9届 青少年选择奖最佳剧情TV男演员奖 越狱 （提名）
2006 第8届 青少年选择奖最佳突破TV明星奖 越狱 （提名）
2006 第8届 青少年选择奖最佳TV男演员奖 越狱 （提名）
温特沃斯·米勒兼具英俊的外形和娴熟的演技，还有深邃的眼眸、冷静的头脑、处变不惊的胆识。在电视剧《越狱》中，一身天蓝色狱服，干净的板刷头，深邃的翡翠绿眼睛，还有一身印有监狱构造图的纹身，成为了温特沃斯·米勒的银幕标志。而且，他将个人魅力发挥到极致。极致、冷静、重情重义的他在两个帮派之间游走，有条不紊地实施着越狱计划。同时，他完美地塑造了这一性格复杂、坚强而又敏感、智商过人、为家人战斗的年轻人角色（凤凰网、《东方电影》、《电视时代》、《中国日报》、Mtime时光网综合评）。
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