Terzogenita dei quattro figli di Kelly e Robert Brown, Millie Bobby Brown è nata in Spagna, vicino a Malaga, da genitori britannici che all'epoca gestivano un ristorante a Marbella. Sin dalla nascita Millie ha manifestato problemi all'udito, che con il passare degli anni hanno portato a una leggera ipoacusia a un orecchio.
Nel 2008 la famiglia si trasferisce a Bournemouth, nel Regno Unito, per poi stabilirsi nel 2011 a Orlando, Florida, negli Stati Uniti, dove Brown ha modo di frequentare una scuola di recitazione.
Viene notata da un agente dello spettacolo di Hollywood che consiglia ai genitori di portare la figlia a Los Angeles per farla partecipare a delle audizioni. Partecipa e viene scritturata per interpretare Alice (da bambina) in un paio di episodi della serie televisiva C'era una volta nel Paese delle Meraviglie (Once Upon a Time in Wonderland) andati in onda nel 2013.In seguito viene scritturata nel cast principale della serie televisiva del 2014 Intruders, ricoprendo poi una parte di rilievo in un episodio di NCIS - Unità anticrimine e appare anche in Modern Family (nel ruolo di Lizzie) e Grey's Anatomy.
Nel 2015 viene scelta per impersonare il ruolo della protagonista Undici, nella serie televisiva Stranger Things, distribuita da Netflix l'anno seguente.Dalla messa online del 15 luglio 2016, la serie ha un notevole successo in tutto il mondo. La prova attoriale di Brown riceve numerosi riconoscimenti, risultando tutt'altro che semplice per un'attrice così giovane, ruolo per il quale viene nominata al Premio Emmy e agli Screen Actors Guild Award.
Brown è la protagonista del video ufficiale del singolo Find Me dei produttori drum and bass Sigma e cantato da Birdy. Il video, uscito il 3 novembre 2016, richiama subito l'attenzione registrando oltre 3 milioni di visualizzazioni in 10 giorni. Nel 2017 compare nel video ufficiale del brano I Dare You del gruppo The xx, estratto dall'album I See You dello stesso anno.
Nel gennaio 2017 esordisce come modella per Calvin Klein. Nel novembre 2018 collabora con The Sims 4 con la "Sfida della positività".
Nel 2018 incomincia a collaborare alla realizzazione di una serie di film incentrati su Enola Holmes, giovane detective e sorella minore del celebre Sherlock Holmes. L'idea per la serie si basa sui romanzi della scrittrice statunitense Nancy Springer. Il primo film, intitolato semplicemente Enola Holmes, è uscito nel 2020 con la regia di Harry Bradbeer.
Fa inoltre delle brevi apparizioni nel video musicale Girls like You dei Maroon 5.
Nel 2019 diventa l'ambasciatrice della campagna Together #WePlayStrong della UEFA, mentre nello stesso anno esordisce al cinema con il film Godzilla II - King of the Monsters nel ruolo di Madison Russell. Il 20 agosto del 2019 annuncia la sua nuova linea di make-up chiamata Florence By Mills.
Il 28 luglio 2020, è stato annunciato che, attraverso la sua PCMA Productions, reciterà e produrrà un film intitolato The Girls I've Been; tratto dall'omonimo romanzo, il lungometraggio sarà pubblicato su Netflix.
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Alcune cose da sapere su Millie Bobby Brown
RandomEcco a voi alcune curiosità sulla bellissima e bravissima Millie Bobby Brown