Генри Миллер родился в Нью-Йорке в семье немецких эмигрантов Генри Миллера и Луизы Нитинг. Детство писателя прошло в пёстром эмигрантском Бруклине. После школы Генри пытался поступить в университет, но провалился и прошел лишь неполный курс истории искусств в Нью-Йоркском городском колледже. В Калифорнии, куда он уехал на заработки, Миллер попал на лекцию Эммы Гольдман, которая открыла ему идеализм Петра Кропоткина, Ницше, о котором Генри написал своё первое (неопубликованное) эссе.

После лекций Гольдман Миллер возвращается в Нью-Йорк и начинает работать подмастерьем в мастерской отца. В то время Миллер питал смутные надежды стать пианистом, но литература и философия начинали играть всё большую роль в его жизни. Генри посещает лекции Джона Каупера Пауиса о русской литературе и открывает для себя «русскую душу». В конце лета 1924 года Генри знакомится с Джун Эдит Смит, которая позже стала его второй женой и «энергетическим соавтором» всего, что он написал.

Джун совершенно изменила его жизнь. Она настояла на том, чтобы Миллер бросил работу «от звонка до звонка» и всецело посвятил себя литературе. Генри и Джун были частыми посетителями чайных, где велись дискуссии о психоанализе, сексуальной свободе и входившем в моду гомосексуализме. В 1926 году у Джун начинается роман с Джин Кронски, известной в богемных кругах под именем Мары. Мара поселяется у Миллеров. Генри был консервативен в вопросах секса и с трудом переносил происходившее. В итоге Мара и Джун тайком уезжают в Париж. Миллер брал у Мары уроки живописи и, оставшись один, начал писать картины. В Нью-Йорк Джун вернулась без Мары и вновь преобразила жизнь Генри. У неё появился богатый поклонник, согласившийся финансировать книги Миллера, которые Джун выдала за свои. Генри пишет свою первую книгу «Молох», отдавая соавторство Джун. На заработанные деньги Миллеры уезжают в Квебек и Монреаль. По возвращении в Нью-Йорк в 1929 году Миллер начинает писать роман «Одуревший петух», и, по настоянию Джун, отправляется заканчивать его в Париже.

В Париже Миллер получил возможность погрузиться в написание новой вещи — будущего «Тропика рака», первой книги предполагавшейся трилогии, куда должны были войти «Тропик Козерога» и «Черная весна», первоначально имевшая название «Бог». «Тропик Рака» был издан в 1934 году.

Через год после сорокалетнего юбилея писателя происходит событие, положившее начало разрыву между Миллером и Джун, — знакомство первого с экзотической Анаис Нин, дочерью испанского композитора Хоакина Нин-и-Кастельяноса и датской певицы Розы Кульмель. Началом романа Генри и Анаис стала их переписка в дижонский период. В ней обнаружилась их общая тяга к «духовному эксгибиционизму». Миллер жаловался Нин на вульгарность Джун, которая всегда оставалась для него девушкой «пролетарского происхождения». Анаис знакомит его с произведениями Дэвида Лоуренса, психоанализом в целом и с известными психоаналитиками. Она издаёт миллеровский роман «Тропик Рака» на деньги известного австрийского психоаналитика Отто Ранка. Под её влиянием Миллер стал постоянно делать записи того, что он мог вспомнить о своем детстве. Все это легло в основу его литературного автопортрета — романа «Черная весна». Объединял их также и общий интерес к астрологии. Состояние Анаис избавило Генри от материальных проблем, и в 1932 году он полностью посвятил себя работе над «Тропиком Рака». Роман вышел в свет в 1934 году с предисловием Анаис Нин.

В 1940 году Миллер вернулся в США и поселился в живописном, тогда ещё не успевшем обрести популярность среди туристов местечке под названием Биг-Сур. Здесь Миллер написал много картин, а также автобиографический роман «Биг-Сур и Апельсины Иеронима Босха» (1957), где подробно рассказал, в том числе, о своём пребывании в Биг-Суре и о встречах с творческими людьми, населявшими или посещавшими это место. Сейчас в Биг-Суре расположен дом-музей писателя.

В 1970 г. в США состоялась премьера сразу двух фильмов по книгам Генри Миллера – “Тропик Рака” и “Тихие дни в Клиши”. В том же году Миллер получил единственную в своей жизни литературную премию – итальянскую премию за лучшую книгу года (роман “Спокойный как колибри”). В следующем году была опубликована автобиографическая книга “Жизнь и время Генри Миллера”, которая как бы подводила итог творческого пути писателя. Среди близких друзей Генри Миллера были столь известные люди, как Лоуренс Даррелл, Георгиос Сефериадес, Блез Сандрар, Томас С. Элиот, Жан Жионо и Ганс Кайзерлинг. Умер писатель 6 июня 1980 года.