Tras vivir en Valencia los primeros años de su vida, se trasladó con su numerosa familia a Madrid (1952) ciudad donde ha vivido la mayor parte de su vida. Fue un mal aunque curioso estudiante y cursó la mayoría de sus estudios como nocturno mientras trabajaba en una caja de ahorros. En la universidad empezó Filosofía y Letras, que abandonó al tercer año. Obtuvo un trabajo como administrativo en Iberia y se consagró a la lectura y la escritura.
Su primera novela estaba nfluida por Julio Cortázar y posee las lacras acumuladas del experimentalismo de esa época y de ser un autor primerizo, aunque muy original; la segunda, Cerbero son las sombras (1975),obtuvo el premio Sésamo y le abrió las puertas de la crítica. Gracias a un entusiasta miembro del jurado, Juan García Hortelano, pudo publicar después Visión del ahogado (1977) y El jardín vacío (1981) en la prestigiosa editorial Alfaguara. Pero su novela más popular, y también la más trascendente para su obra gracias a escribirla con la libertad de no pensar en la crítica, fue Papel mojado (1983), un encargo para una editorial de literatura juvenil que se vendió y sigue vendiendo mucho. Simultáneamente empezó a colaborar en la prensa con un gran éxito, nacido de su imaginación y su insobornable compromiso con los desfavorecidos, de suerte que dejó el empleo en el gabinete de prensa de Iberia y ahora vive del periodismo y la literatura. Se casó en segundas nupcias en (1987) con la psicóloga Isabel Menéndez, con quien ha tenido a su segundo hijo.
En su numerosa obra, de introspección psicológica en su mayoría, cualquier hecho cotidiano se puede convertir en un suceso fantástico. Para ello creó un género literario personal, el articuento, en el que una historia cotidiana se transforma por obra de la fantasía en un punto de vista para mirar la realidad de forma crítica. Sus columnas de los viernes en El País han alcanzado un gran número de seguidores por la sutileza y originalidad de su punto de vista para tratar los temas de la actualidad, así como por su gran compromiso social y la calidad de su estilo. En el programa La Ventana de la Cadena SER dispone de un espacio el que anima a los oyentes a enviar pequeños relatos sobre palabras del diccionario. En la actualidad, está construyendo un glosario con estos relatos logrando una numerosa participación. Sus obras han sido traducidas a veintitrés idiomas, entre ellos, inglés, francés, alemán, portugués, italiano, sueco, danés, noruego y holandés. En su novela de (2006), titulada Laura y Julio encontramos plasmadas sus principales obsesiones: el problema de la identidad, la simetría, la soledad próspera, los otros espacios habitables dentro de nuestro espacio, el amor, la fidelidad y los celos.
Millás ha recibido numerosos reconocimientos y premios, entre los que se encuentran algunos de los más importantes de España, como el Nadal, Planeta y Nacional de Narrativa, los dos últimos por su novela autobiográfica El mundo, unas memorias de infancia, casi de adolescencia, que cuentan la historia de un muchacho que vive en una calle y cuyo sueño es escapar de esa calle.
