גלן מילר נולד ב-1 במרץ 1904 ביישוב קלרינדה במדינת איווה. תזמורתו הוקמה ב-1937. את הצלילים המובילים בתזמורת השמיעו קלרינט וסקסופון והצטרפו אליהם בנגינה הרמונית שלושה סקסופונים נוספים, שיצרו את הצליל המיוחד של התזמורת בליווי קולי של "המודרניירס" (the Modernaires), והזמרים ריי אברלי (Ray Eberle), טקס בנק (Tex Beneke), מריון האטון (Marion Hutton), דורותי קלייר (Dorothy Claire) ופאולה קלי (Paula Kelly).
ב-1938 חתמו מילר ותזמורתו על חוזה הקלטות עם חברת תקליטי RCA. הם התפרסמו באביב 1939, בעקבות הקונצרטים שקיימו באולם הריקודים בגלן איילנד קזינו היוקרתי שבניו יורק, ובאולם הנשפים של "סידר גרוב" בניו ג'רזי. צלילי הסווינג המיוחדים של התזמורת משכו את תשומת לבם של המאזינים וגם של חברות התקליטים ועד מהרה כיכב מילר בראש מצעד המכירות ומצעדי הפזמונים בכל רחבי ארצות הברית. תזמורתו הקליטה עשרות להיטים, הגדולים ביניהם היו "מונלייט סרנייד","אין דה מוד" (In the Mood), "יש לי נערה בקלמזו" (I've Got a Gal in Kalamazoo), "צומת טוקסידו" (Tuxedo Junction) ו"צ'טנוגה צ'וצ'ו" (Chattanooga Choo Choo).
להקת גלן מילר השתתפה בשני סרטים מוזיקליים, Sun Valley Serenade מ-1941 ששיאו הוא ביצוע השיר "Chattanooga Choo Choo" ומבוצעים בו גם הקטעים "Moonlight Serenade", "It Happened in Sun Valley", "I Know Why And So Do You", ו-"In the Mood". בשנה שלאחר מכן הופיעה הלהקה בסרט Orchestra Wives שבמרכזו ביצוע השיר "I've Got a Gal in Kalamazoo" והבלדה "At Last".
מילר הפך פופולרי במיוחד בקרב חיילי ארצות הברית שלחמו באירופה ובאוקיינוס השקט. הוא הרבה להופיע בפני חיילים, וגם תוכנית הרדיו הפופולרית שלו בארצות הברית, "סרנדה בשקיעה" (Sunset Serenade), הוקדשה ללובשי המדים בחזית. בכל תוכנית התבקשו חיילים בחמישה בסיסים שונים לדרג את הלהיטים הפופולריים ביותר בעיניהם מבין הנעימות שהשמיעה התזמורת. עורכי התוכנית ערכו הגרלה והבסיס שזכה בתום התוכנית קיבל במתנה מכשיר רדיו ו-50 תקליטים של הלהקה.
השירות הצבאי
ב-1942 התנדב מילר לשרת בצבא ארצות הברית. הוא גויס לצבא בדרגת קפטן והקים את "תזמורת גלן מילר של חיל האוויר של הצבא" (the Glenn Miller Army Air Force Band), שנחשבה לטובה שבתזמורותיו וקיימה לא פחות מ-800 הופעות, מהן רבות בפני החיילים באירופה.
מטוס שהוביל את מילר מלונדון להופעה בפני חיילים אמריקנים בפריז, ב-15 בדצמבר1944, צלל מעל תעלת למאנש ונעלם. גופתו של מילר לא נמצאה, והוא הוכרז נעדר. התאוריה כי המטוס הקל שבו טס נפגע על ידי מפציצים של חיל האוויר המלכותי ששבו ממשימת הפצצה בגרמניה, והשליכו פצצות מיותרות מעל לתעלה, נשללה, כי יש עדות שהמטוס טס בנתיב שלא אפשר מפגש כזה. הדעה המקובלת היא שהמטוס החד מנועי טס במזג אוויר גרוע וקר ביותר, דבר שגרם לכשל מנוע עקב קפיאת המאייד.
לאחר מותו
לאחר מותו המשיכה תזמורת חיל האוויר של הצבא (Army Air Force Band) להופיע עד סיום המלחמה. המוזיקה של מילר ותזמורתו נשארה פופולרית לאורך שנים רבות.