Wentworth Miller est né en Angleterre mais grandit à Brooklyn ou ses parents décident d'emménager. Wentworth fait de brillantes études avant de devenir acteur. En 1995, il obtient un diplôme d'anglais à la célèbre université de Princeton. Il est aussi passionné de musique et pendant ses années universitaires, il voyage à travers le monde chanter avec son groupe « The Princeton Tigertones »
Il part ensuite à Los Angeles pour devenir acteur. Il fait différent petits boulots derrière la caméra pour découvrir le milieu du cinéma avant de se présenter à des castings. En 2000, il fait une apparition dans la série Urgences. En 2002, il joue dans le film Underworld et la série Dinotopia . Mais c'est le film La couleur du mensonge, dans lequel il interprète Anthony Hopkins jeune, qui le révèle au public. Il enchaîne ensuite des rôles dans des séries qui font un tabac aux Etats-Unis. Le monde Joan en 2004 puis Ghost Whisperer en 2005. Depuis 2005, il est la star de la série Prison Break dans laquelle il est le jeune frère de Dominic Purcell, Michael Scofield.
