Вилли Миллович происходил из старинной актёрской династии, принадлежал к шестому поколению актёров в этой семье. Его родителями были актёр из Дюссельдорфа Петер Вильгельм Миллович (1880—1945) и его жена, венская актриса Кете Планк (1881—1942). Его тётей была актриса и певица Корди Миллович. Ещё в детстве мальчик больше интересовался театром отца, чем школой. В 1922 году он оставил школу и стал играть на сцене семейного театра, где показывали забавные истории из повседневной жизни. В 1940 году он взял на себя управление театром своего отца, где был занят в качестве режиссёра и ведущего актёра.

В 1939 году Вилли Миллович женился на Линни Люттген, но позже они расстались.

Во время Второй Мировой войны театр Миловича на Аахенер штрассе (Кёльн) серьезно не пострадал. По просьбе временно назначенного американцами бургомистра Кёльна Конрада Аденауэра (англичане ему не окажут такого доверия) спектакли в народном театре были возобновлены уже в октябре 1945 года, и до 1949 года представления давались ежедневно. В течение многих лет в этом же театре играла Люси Миллович, с которой он стоял на сцене в течение нескольких десятилетий.

28 сентября 1946 года Миллович женился на Герде Фельдхофф. У них было четверо детей: Катарина, Петер, Сюзанна и Мариэль. Все дети Вилли, за исключением Сюзанны, унаследовали интерес к актёрской профессии. В 1998 году руководителем театра стал Петер Миллович (есть статья на англ.яз.Peter Millowitsch), но 25 марта 2018 года он был вынужден закрыть театр по объективным причинам (в первую очередь, из-за потери интереса зрителя к их представлениям).

С 1949 года Вилли Миллович начал сниматься в фильмах, первым был фильм «Разыскивается Майора» (Gesucht wird Majora), который вышел 2 сентября 1949 года. 125 фильмов (до 1996 года) и роли на телевидении обеспечили дополнительный доход Милловичам, экономическое положение которых было довольно неустойчивым. Среди них: «Трое на коне» (1957), «Два сердца в мае» (1958), «Скамполо» вместе с Роми Шнайдер (1958) и «К чёрту Пенне» (1968) в роли отца Ханси Крауса и в роли второго актера в Голливудском фильме «Помогите, американцы идут!»" (оригинальное название «National Lampoon’s European Vacation») с участием Чеви Чейза (1985). Самая известная телевизионная роль актёра— комиссар Клефиш на телевидении WDR (Западно-германское вещание) с 7 января 1990 года, который транслировался до 7 января 1996 года.

Первая прямая трансляция пьесы на немецком языке состоялась 19 октября 1953 года. В спектакле по пьесе поэта Карла Бунье, творившего на нижненемецком диалекте, Вилли Миллович сыграл главную роль. После этого спектакля народный театр Милловича стал известен по всей стране. В последующие десятилетия по телевидению транслировались комедии, поставленные в этом театре. Их стали называть Straßenfeger (дворники, чистильщики улиц, так как во время спектаклей людей на улице оставалось мало), в том числе благодаря его партнерше по сцене Эльзе Шолтен, выступавшей в театре с 1920 года. 14 сентября 1968 года Миллович выступил в роли гостя на сцене театра Онсорг в рамках телевизионной лотереи ARD (Гамбург) — сыграл у режиссёра Ханса Малера в комедии «Гадалка на картах» роль окружного судьи Клайнфиша.

Миллович развлекал свою аудиторию более сорока лет бесчисленными представлениями, созданными им самим или на телевидении — в основном под руководством его друга Карла Весселера — часто вместе со своей сестрой и детьми. Однако, не мог сам писать пьесы, о чём очень сожалел.