A szombathelyi születésű művész tanulmányait a Zeneakadémián, dr. Sipos Jenő növendékeként végezte1961 és 1968 között. Az Operaházban 1968-ban ösztöndíjasként debütált Szokolay Sándor Hamletjének Horátiójaként a mű ősbemutatóján. Több nemzetközi énekverseny díjazottja: 1974-ben elnyerte a Fauré-verseny I. díját, 1975-ben az Erkel Énekverseny III., és a trevisói Toti dal Monte-énekverseny I. díját. 1986-ig, majd 1991-től ismét az Operaház tagja, közben világjáró művész. Repertoárján elsősorban Verdi lírai bariton hősei kaptak helyet, többek között Renato (Az álarcosbál), Simon Boccanegra, Posa (Don Carlos), Germont (Traviata), Jago (Otello), de énekelte Anyegin (Csajkovszkij), Tiborc (Erkel: Bánk bán), Háry János, Marcel (Puccini: A köpeny) és Wolfram (Wagner: Tannhäuser) szerepét is. Számos hangfelvételt készített: 13 magyar és 3 francia operalemeze jelent meg.
Miller Lajos jelentős nemzetközi karriert futott be, a New York-i Metropolitan mellett Európa legnagyobb operaházaitól kapott felkéréseket. Vendégszerepelt többek között a milánói Scalában, a bécsi Staatsoperben, a müncheni Bajor Állami Operában, a római Operában, a párizsi Nagyoperában és a Buenos Aires-i Teatro Colonban. 1974-ben Liszt Ferenc-díjjal, 1980-ban Kossuth-díjjal tüntették ki, emellett az Operaház örökös tagja és mesterművésze.
Miller Lajos az idei évadban az Operaház és a Vígszínház közös produkciójában, A varázsfuvola előadásaiban énekli az Öreg pap szerepét (március 24., 28., április 8., 9., május 15.)
