Narodila se v roce 1921 jako Lucille Ann Collierová a patří k hollywoodským muzikálovým veteránkám. Profesionální hereckou kariéru zahájila už ve svých jedenácti letech. Začínala na divadle, ale už ve třinácti si zatančila po boku Ginger Rogersové v muzikálu Stage Door (1937). V roce 1938 si zahrála v oscarovém snímku Franka Capry Vždyť jsme jen jednou na světě s Jamesem Stewartem a Jean Arthurovou. S bratry Marxovými se objevila v komedii Room Service (1938). Mezi další, dnes už klasické tituly její filmografie patří například muzikál Velikonoční přehlídka (1948) s Fredem Astairem nebo Ve městě (1949) s Genem Kellym. Některé z jejích slavných písňových a tanečních čísel se dostaly do dvojice slavných střihových snímků To je zábava. Během svého života získala řadu ocenění. Např. za roli v broadwayském muzikálu Sugar Babies, kterou hrála celých devět let, byla v roce 1984 vyhlášena nejlepší bavičkou roku (cena Sarah Siddonsové) a nominována na cenu Tony. Její taneční střevíčky se ocitly v muzeu ve Washingtonu, D.C.. V lednu 1998 získala svou druhou hvězdu na hollywoodském "Chodníku slávy". Napsala dvě knihy, autobiografii Miller's High Life a Tapping Into the Force. Jako živoucí hollywoodská legenda se objevuje ve filmu Davida Lynche Mulholland Drive.