Millie Bobby Brown est née le 19 février 2004 à Marbella, près de Malaga, dans le sud de l'Espagne. Ses parents, Kelly et Robert Brown, sont britanniques. Son père est un agent immobilier. Elle est la troisième d'une fratrie de quatre : elle a une sœur aînée, Paige ; un frère aîné, Charley, dit Charlie, né le 16 août 1997 ; et une sœur plus jeune, Ava, née le 20 janvier 2012 (7 ans).
Kelly et Robert Brown et leurs deux enfants, Paige et Charley, s'installent à Marbella en 2003. A leur arrivée dans la station balnéaire de la Costa del Sol, où les parents de Robert gèrent un restaurant, Kelly est déjà enceinte de Millie.
Après la mort de son grand-père paternel, Millie Bobby Brown, âgée de quatre ans, quitte Marbella pour une autre station balnéaire : Bournemouth, dans le Dorset, au sud de l'Angleterre. Elle est alors scolarisé à la Pokesdown Community Primary School, l'école primaire publique locale de Pokesdown (en), un quartier de Bournemouth. Gemma Hill, son institutrice et future tutrice, se souvient d'elle comme d'une enfant « charmante, brillante et pétillante » (« lovely, bright, bubbly »). Hill a contredit les propos de l'actrice selon lesquels elle n'aurait pas participé à des spectacles d'écoliers, « pas même une crèche vivante » (« not even a nativity »). En effet, d'après Hill, c'est à cinq ans qu'elle connaît ses premières expériences scéniques, d'abord comme figurante dans la crèche vivante présentée à son école, puis en participant, avec une « confiance naturelle » (« natural confidence »), à plusieurs spectacles scolaires de chant.
En 2011, âgée de huit ans, elle quitte Bournemouth pour Orlando, en Floride, où ses parents ouvrent une entreprise de blanchiment dentaire. Depuis sa tendre enfance, Millie aime chanter et préfère regarder des films musicaux — tels Bugsy Malone, Annie, Moulin Rouge et Chicago — à des dessins animés. Son père lui suggère de suivre des cours d'arts de la scène. Il finit par l'inscrire dans une école pluridisciplinaire pour qu'elle y apprenne le théâtre, la danse et le chant, quatre heures par semaine, les samedis. L'école présente régulièrement des spectacles. Lors de l'un d'eux, un agent la repère. Convaincu qu'elle pourrait devenir l'un des meilleurs enfants acteurs d'Hollywood, il persuade ses parents de quitter Orlando pour Los Angeles, en Californie.
En une semaine, elle obtient plusieurs rendez-vous avec des agences de talents qui lui proposent toutes de la représenter. Mais ses parents préfèrent signer avec Melanie Greene, l'agent de David Duchovny, Michael Sheen, Natascha McElhone et Paul Bettany, qui leur a été présentée par un ami. Millie fait alors le tour des auditions et ne tarde pas à décrocher un rôle pour la télévision.
Depuis l'âge de neuf ans, elle est instruite à domicile par Gemma Hill.
By Posted on