На редкость трудоспособный, независимый в суждениях, дисциплинированный, а последнее отлично сочеталось со смелостью его творческих поисков, Мийо привлек внимание П. Клоделя. Этот человек выдающихся способностей: дипломат, поэт, драматург, замечательный переводчик, сыграл большую роль в формировании творческого облика Мийо. Началась их долгая дружба. Клодель, который с 1906 года занимал пост посла Франции в Бразилии, взял его с собой. В 1916–1918 годах Мийо проводит в Бразилии в качестве секретаря посла Франции. Позднее он часто привлекал Мийо для музыкального оформления своих театральных замыслов.
На всю жизнь в памяти Дариюса запечатлелся оригинальный бразильский фольклор, красочный быт страны. Воспоминания о ней вызвали к жизни одно из самых его популярных произведений — «Бразильские танцы». В них выразились самобытные черты народного творчества Бразилии, в частности смешение португальского и негритянского фольклора. Это обогатило творческое воображение композитора, расширило его композиторские ресурсы. «Бразильские танцы» наряду с другими произведениями — сюитой «Скарамуш» (для двух фортепиано) и «Провансальской сюитой» — прочно вошли в репертуар советских исполнителей.
По возвращении в Париж в 1918 году Мийо вскоре становится одним из участников «Шестерки».
В 1919 году Мийо завершает драму «Протей», начатую еще в 1913 году. Интересно, что ее инструментальный материал стал содержанием второй симфонической сюиты композитора. «Протей» представляет собой музыку к сатирической драме Поля Клоделя, но, в сущности, заключает в себе много элементов пластико-симфонических или симфонико-хореографических. Интереснейшим моментом в этой музыке является симфонический эпизод, сопровождающий кинофильм, на котором развертываются различные превращения «Протея» во льва, огонь, воду, дракона, осьминога и во фруктовое дерево. Это, пожалуй, одно из первых приближений композитора-симфониста к кинематографическим заданиям — дать звукопись в движении, связать музыкальные ритм и интонацию с механически вращающейся лентой. В целом музыка к «Протею» образует ряд вокальных (хоровых) изобразительно-программных и чисто симфонически-инструментальных эпизодов, своего рода кантату-сюиту.
С середины 1920-х годов произведения Мийо исполняются в ряде стран Европы, он сам много гастролирует в Америке и Европе, в 1926 году Мийо как дирижер своих произведений посещает Москву и Ленинград.
К этому времени он автор уже большого числа сочинений: остроумных эксцентриад-балетов «Бык на крыше» (1919), «Салат» (1924), «Голубой экспресс» (1924), балета на основе бразильского фольклора «Человек и его желание», «Сотворение мира» (1923) по негритянской легенде, античной оперы «Эвмениды».
Характерным для своего времени является балет «Бык на крыше». Мийо выступил здесь как новатор и один из первых пропагандистов негритянской музыки. Сам композитор определил балет как «кино-симфонию», в которой сплавлены интонации городского фольклора и джаза.
Мийо много писал также в жанре инструментального концерта. Ему принадлежит более тридцати концертов и концертных пьес для различных инструментов с оркестром. В 1920-е годы композитор стремится обновить привычные «классические» разновидности инструментального концерта и вводит ранее не использовавшиеся в качестве концертных инструменты, например маримбу, вибрафон.
Шесть маленьких симфоний Мийо (1917–1923) вводят нас в атмосферу музыкально-поэтических впечатлений от природы, весны, любовных забав и в лабораторию мастера, радующегося своему умению сплетать из звуколиний прихотливые красочные узоры и сочетать их в остро ритмованные мелодические — политональные комплексы.
Мийо создал двенадцать симфоний. К этому жанру он обратился в 1939 году, а последнюю, «Пасторальную», написал в 1963 году. В симфонии его привлекала жанрово-характеристическая особенность. Это наиболее сильная сторона оркестровой музыки композитора, и ярче всего она проявилась не в симфоническом, а в сюитном жанре.
С 1936 года вместе с членами «Шестерки» Мийо принимал участие в деятельности Народной музыкальной федерации: создал хоры на тексты революционных поэтов, вместе с Онеггером написал музыку к драме «14 пиля» Р. Роллана (1936).
В 1940 году Мийо эмигрировал из оккупированной Франции за океан. В годы оккупации Мийо жил в США, где преподавал композицию в Миллс-колледже (Калифорния). Здесь он написал много произведений различных жанров, среди которых опера «Боливар» (1943) — романтизированное повествование о герое национально-освободительной борьбы народов Латинской Америки. Вскоре Мийо еще раз обращается к идее народного освобождения — в Четвертой симфонии, посвященной столетию Революции 1848 года (1947). Отголоски войны запечатлены в его значительной по замыслу кантате «Огненный замок» (1954), рассказывающей о страшной судьбе узников фашистских лагерей смерти.