Milleris gimė vokiečiųkatalikų siuvėjo Heinricho Millerio ir Luizos Marijos Neiting šeimoje Manhetene, Niujorke, tačiau jau pirmaisiais jo gyvenimo metais persikėlė į Brukliną, kur ir prabėgo visa Henrio vaikystė bei paauglystė. Jaunystėje jis išbandė daugybę skirtingų profesijų, kurį laiką studijavo Niujorko koledže. 1928–1929 m., kelis mėnesius gyveno Paryžiuje su antrąja žmona June Edith Smith (June Miller). Kitais metais H. Milleris persikėlė į Paryžių gyventi vienas ir ten apsistojo iki Antrojo pasaulinio karo pradžios. Jis gyveno praktiškai be pinigų ir buvo priklausomas nuo gerumo, pvz., Anaïs Nin, kuri tapo jo meiluže ir finansavo Vėžio atogrąžos leidimą 1934 m.
1931 m. rudenį H. Milleris savo draugo Alfredo Perlèso dėka gavo korektoriaus darbą Chicago Tribune Paryžiaus versijoje. H. Milleris pasinaudojo galimybe publikuoti kai kuriuos savo straipsnius prisidengdamas Perlèso pavarde, nes korektoriams nebuvo leidžiama publikuotis laikraštyje.
Kai kuriuose jo kūriniuose atvirai aprašomos seksualinės patirtys – tai paskatino diskusiją apie teisinius ir socialinius apribojimus sekso scenoms Amerikos raštijoje. H. Millerio romanai buvo draudžiami JAV dėl „nešvankumo“. Tačiau garsioji trilogija (Vėžio atogrąža, Ožiaragio atogrąža ir Juodasis pavasaris) buvo slapčia įvežamos į Valstijas ir H. Milleris tapo gerbiamas pogrindinėje kultūroje. Vienas pirmųjų H. Millerį kaip didį rašytoją 1940 m. paminėjo Džordžas Orvelas rašinyje Inside the Whale[1]: „Mano nuomone, jis yra vienintelis puikios vaizduotės, tačiau mažiausiai vertinamas prozininkas, atsiradęs anglakalbių kultūroje pastaraisiais metais. Net jei tai bus laikoma pervertinimu, tikriausiai visi sutiks, kad H. Milleris yra neordinarus rašytojas, vertas ne tik mesto žvilgsnio; ir visgi, jis visiškai negatyvus, nekonstruktyvus, amoralus rašytojas, tartum pranašas Jona pasyviai priimantis blogį, tarsi V. Vitmanas tarp numirėlių.“
1940 m. jis sugrįžo į JAV ir apsigyveno Kalifornijoje. Toliau rašė savo iššaukiančius kūrinius, kurie metė iššūkį Amerikos moralinėms ir kultūrinėms vertybėms. Paskutinius gyvenimo metus praleido Los Andžele.
1961 m. JAV pagaliau išleista Vėžio atogrąža buvo palydėta teismo procesų, kuriuose buvo kvestionuojami Amerikos įstatymai dėl pornografijos, banga. JAV Aukščiausiasis Teismas, 1964 m. paneigė valstijos teismo išvadas dėl nešvankumo ir paskelbė knygą literatūros kūriniu; tai buvo vienas žymiausių seksualinės revoliucijos įvykių. Elmeris Gertzas, laimėjęs bylą dėl romano leidybos Ilinojuje, tapo geru H. Millerio draugu. Jų susirašinėjimas vėliau buvo išspausdintas.
H. Milleris taip pat buvo dailininkas, o savo tapymą aprašė knygose. Vienas artimų jo draugų buvo prancūzų dailininkas Grégoire Michonze. Taip pat jis buvo pianistas mėgėjas.
