Milena Markovna Kunis nació en Kiev, capital de Ucrania, cuando todavía esta ciudad pertenecía a la URSS. En 1990 su familia, con su madre Elvira, profesora de física, y su padre Mark, ingeniero mecánico, y, se trasladó a California para residir en la ciudad de Los Angeles.
Desde pequeña, mostró sus deseos por estudiar interpretación y sus padres la matricularon en Beverly Hills Studios. Desde entonces ha intervenido en episodios de series de televisión, como “Los vigilantes de la playa” o “Infelices para simpre”, en 1995 participó en el telefilm producido por Roger Corman “Piranha”.
Más tarde apareció en títulos como “Cariño, nos hemos encogido a nosotros mismos” (1997) o “La tribu de los Krippendorf” (1998), antes de incorporarse al rodaje de la serie televisiva “Aquellos maravillosos 70”, por la que consiguió una Young Star Award. Dos años después puso su voz en la serie de animación “Padre de familia” interpretando el papel de Meg Griffin donde hasta la fecha de hoy aun sigue poniendo la voz a ese personaje.
En «Max Payne» (2008) interpretaba a Mona Sax al lado de Mark Wahlberg, en el thriller post-apocalíptico «El Libro De Eli» (2010) interpretaba a Solara al lado de Denzel Washington y Gary Oldman, en «Cisne Negro» (2010), intriga de Darren Aronofsky ambientada en el mundo del ballet, compartía créditos con Natalie Portman.
En la comedia romántica «Con Derecho A Roce» (2011) se emparejaba con Justin Timberlake, en la comedia «Ted», volvió a compartir protagonismo con Mark Wahlberg y su amigo Seth MacFarlane.
Este año en «Jupiter Ascending» (el destino de jupiter) dará vida a Jupiter Jones una conserje que posee «la misma composición genética perfecta que la Reina del Universo» y que representa una amenaza para su gobierno.
En el ámbito personal, está casada con el también actor Aston Kutcher y desde el 30 de septiembre de este año son padres de una preciosa niña, Wyatt Isabelle.