Карл Эмиль Вильгельм Андерссон (Миллес) родился 23 июня 1875 года в местечке Лагга, близ Упсала, в небольшом поместье отца. Никто не мешал ему здесь вдоволь заниматься вырезыванием из дерева фигурок различных животных и слушать сказания о народных героях прошлого.
Смена обстановки — переезд в Стокгольм в 1885 году далась мальчику непросто. К тому же вскоре умерла мать. Карл часто убегал из школы, чтобы побродить в порту, где были корабли со всех стран и континентов. Так постепенно в юноше зародилась неистребимая жажда странствий, так море прочно вошло в его жизнь и впоследствии в творчество.
Карл обрадовался, когда, отчаявшись сделать из сына почтенного буржуа, отец взял его из школы и отдал в 1892 году в обучение в столярную мастерскую. Здесь Карл оставался пять лет, одновременно посещая вечерние классы техникума резьбы по дереву и лепки.
Когда в 1897 году Миллес окончил техническую школу, его решение стать скульптором вызрело окончательно. И вместо того чтобы отправиться в Чили оформлять школы шведской гимнастики, Карл уезжает в Париж.
В столице Франции Миллес поступает в популярную частную академию Коларосси. Поскольку не хватает средств на оплату за учение и тем более на живую модель, Миллес нанимается то в мастерскую гробовщика, то официантом в ресторан, то выполняет модели для орнаментов.
Главной школой мастерства был Лувр. В музее начинающий скульптор проводил долгие часы перед статуей Ники Самофракийской. Впечатления юности самые сильные, и неудивительно, что для его зрелого творчества характерны парящие в воздухе фигуры, как бы освобождённые от земного притяжения.
Во время учёбы Миллес делает первые проекты фонтанов на мифологические мотивы. Его неожиданно смелый эскиз монументального канделябра на тему «Паоло и Франческа», по словам критиков, навеян в какой-то степени «Вратами ада» Родена. Эта работа явилась поводом для встречи Миллеса с Роденом и последовавшего длительного дружеского общения с уже знаменитым в то время мастером. Роден пришёл в восторг от оригинального по замыслу и приёмам композиции канделябра, отвергнутого жюри одной из парижских выставок. Миллес начинает работать помощником и учеником Родена в его студии в Медоне, и ранние произведения скульптора создаются под влиянием учителя.
Первое выступление Миллеса на выставке относится к 1899 году, когда одна из его работ была принята в парижский Салон.
Первое десятилетие века отмечено в творчестве Миллеса в основном достижениями в скульптурном портрете. Он создаёт портреты в основном родных и близких людей: художника Юлиуса Кронберга (1902, бронза), архитектора Фердинанда Боберга (1906, бронза), психиатра Пауля Бьера и профессора Лефлера (1904), композитора Уго Альвьена (1911), писателя Густава Стридсберга (1910), Эрика Веттергрена (1911, гранит), друга и покровителя художника первых лет доктора Видмера (1911–1913).
С 1908 года он живёт в Стокгольме, в 1909 году женится на Ольге Гранер, австрийской художнице из Граца. После 1910 года у Миллеса много заказов и он может совершить путешествия, о которых давно мечтал, — по Германии, Австрии, Греции и Италии.
Одно из первых крупных произведений — «Морской бог», показанное на Большой Балтийской выставке в 1914 году, принесло Миллесу шумный успех и признание на родине. Он начинает получать заказы на декоративную скульптуру. В содружестве с архитектором Лильеквистом Миллес создаёт декоративные фигуры для Драматического театра в Стокгольме.
В 1909 году был объявлен конкурс на фонтан, посвящённый теме развития шведской национальной индустрии. Миллес представил проект, в котором обширная чаша бассейна с четырьмя фигурами по краям, символизирующими элементы строения вселенной, поддерживалась массивными контрфорсами. В окончательном варианте фонтан, установленный в 1926 году в Стокгольме, представляет собой огромную бронзовую чашу с рельефами, олицетворяющими покорение человеком природы и вечную борьбу человека с силами природы. Эта тема вылилась в рельефах фонтана как темпераментная битва амазонок с кентаврами.
В 1913–1917 годах Миллес исполняет из чёрного полированного гранита замечательных «Танцовщиц». Скульптор находится в поисках прекрасного, решает проблемы ритма, движения живой формы. Совсем не похожа на этих лирических, стройных в своём мерном движении, задумчивых танцовщиц «Сусанна» (1915–1916). Эта скульптура с округлыми формами, нагим и чувственным телом. «Сусанна» имела огромный успех на Международной выставке декоративных искусств в Париже в 1925 году.
В 1920 году Миллес избирается профессором Королевской академии художеств в Стокгольме. Период двадцатых—тридцатых годов в творчестве Миллеса можно определить как особенно продуктивный. В это время были созданы и осуществлены восемь проектов монументальных фонтанов. Тема фонтана постепенно становится доминирующей. Художник полностью овладевает в эти годы «симфонизмом» композиции, отличающим главнейшие его произведения, где множество фигур подчинено единой главной идее.