Édesapja Sir John Mills (1908–2005), a Brit Birodalom Rendjével kitüntetett színész, édesanyja Mary Hayley Bell színésznő, írónő (1911–2005). Húga, Hayley Mills (1946) szintén színésznő, fivére, Jonathan Mills rendező lett. Juliet Mills már csecsemőkorában „szerepelt”, hírneves apja karjában, a Rendületlenül című brit patrióta háborús filmben, amelyet 1942-ben mutattak be. A bombázások elől a család rövidesen vidékre költözött. Gyermekkorában, szintén apjának köszönhetően, Juliet sok apró gyermekszerepet kapott, különféle brit filmekben.[6]
Angolszász nyelvterületen Mills elsősorban Nanny and the Professor című televíziós sorozatban lett híres, amelyből 1970–1971-ben három évad készült az ő főszereplésével (a Dadus). Az amerikai professzor (Richard Long) gyermekeire felügyelő angol dadus figuráját Mills „Mary Poppins-osra” vette. Alakításáért 1971-ben Golden Globe-díjra jelölték. Billy Wilder osztrák-német-amerikai rendező 1972-ben neki adta Avanti! (er. Avanti, Avanti) című filmvígjátékának nőt főszerepét, Jack Lemmon partnereként. A túlsúllyal küzdő Pamela Piggott brit lány alakításáért, Millset a legjobb női vígjáték-főszereplőnek járó Golden Globe-díjra jelölték.
1980-ban, harmadik házassága miatt átmenetileg visszavonult a magánéletbe, de néhány év múlva visszatért. 1999–2007 között a Passions című amerikai szappanoperában Tabitha Lenoxot, a „jó boszorkányt” játszotta, ezért 2005-ben ismét a legjobb női főszereplőnek járó Emmy-díjra jelölték. 2009-ben Mills beállt az ITV televízió A vadon bűvöletében sorozatának társulatához, Georgina du Plessis szerepében. (Szerepe szerint nővére volt Caroline du Plessisnek, akit a korábbi részekben saját valódi húga Hayley játszott. 2010–2015 között Juliet Mills vendégszerepelt a Vérmes négyes c. szappanoperában, Philipa Scroggs szerepében.
Magánélete
Mills háromszor ment férjhez. Első házasságát 1961-ben kötötte Russell Alquisttal, egy közös fiuk született, Sean. A szülők 1964-ben elváltak.[6]
Másodszor 1975-ben ment férjhez Michael Miklenda építészhez, akitől Melissa nevű leánya született. 1980-ban elváltak.
1980-ban Juliet Mills visszatért a színpadokra, az Elefántemberben együtt szerepelt Maxwell Caulfield (1959) brit-amerikai énekes-zenész-színésszel, viszonyba keveredtek, és Mills még abban az évben feleségül is ment a nála 18 évvel fiatalabb Caulfieldhez. Caulfield lett a nevelőapja Mills első házasságából született fiának, Sean Alquistnak és második házasságából született leányának, Melissa Miklendának.[7]
1975. október 10-én Juliet Mills a Los Angeles-i kerületi bíróságon megkapta az amerikai állampolgárságot.[8]
Főbb filmszerepei
1942: Rendületlenül (In Which We serve), Freda kisbabája
