Sienna Miller recientemente ha compartido cartel con Charlie Hunnam, Tom Holland y Robert Pattinson en la película de James Gray The Lost City of Z, basada en el best seller de David Gramm. La película, estrenada en octubre en el Festival de Cine de Nueva York, se estrenará en cines en abril.

Previamente actuó junto a Tom Hiddleston y Jeremy Irons en el drama independiente de Ben Wheatley High Rise, gracias al que obtuvo una nominación en la categoría de mejor actriz de reparto en los premios del Cine Independiente Británico de 2015. También en 2015, Miller actuó en la comedia Negocios con resaca, junto a Vince Vaughn y Dave Franco, además de en el drama independiente de Anna Boden y Ryan Fleck La última apuesta, gracias a la que Miller logró el premio Harper's Bazaar a mejor actriz británica del año. Miller también se llevó el premio gracias a su interpretación junto a Bradley Cooper en Burnt, de John Wells, y El francotirador, de Clint Eastwood, nominada al Oscar a mejor película y que obtuvo una gran recaudación en taquilla a nivel mundial.

En 2013, Miller estuvo nominada a los BAFTA y a los Globos de Oro en la categoría de mejor actriz de una miniserie o telefilme gracias a su papel en la exitosa película original de HBO The Girl. Este largometraje exploraba la relación entre Tippi Hedren (Miller) y Alfred Hitchcock (Toby Jones) durante el rodaje del clásico Los pájaros.

Desde entonces, ha obtenido un gran reconocimiento gracias a su trabajo en el mundo del cine, incluida una nominación a los Independent Spirit a mejor actriz protagonista por su papel en la película de 2007 Interview, y otra en los Premios del Cine Independiente Británico por su interpretación de 2008 en En el límite del amor, por la que también recibió una nominación al premio Orange a actriz cinematográfica revelación de los BAFTA.

Nacida en Nueva York, Miller estudió en Inglaterra y posteriormente hizo arte dramático en el Instituto de Teatro y Cine Lee Strasberg de Nueva York. El público y la crítica se fijaron en ella cuando interpretó a la enamorada del personaje de Daniel Craig en Crimen Organizado, de Matthew Vaughn, papel por el que estuvo nominada a los Empire Awards a mejor actriz revelación.

El currículum cinematográfico de Miller también incluye el aclamado drama basado en hechos reales Foxcatcher, de Bennett Miller, con Steve Carell, Channing Tatum y Mark Ruffalo; Factory Girl, Casanova y G.I. Joe, exitazo mundial de 2009. Miller interpretó el papel de The Baroness, gracias al que obtuvo el premio de actriz de reparto del año en el CinemaCon de la NATO.

Miller es una consumada actriz de teatro cuyo debut se produjo en el West End en 2005 interpretando a Celia en la producción de Young Vic de Cómo gustéis, obra de William Shakespeare, en la que también participaron Helen McCrory y Dominic West. Su interpretación recibió grandes elogios por parte de crítica y público. En 2009 debutó en Broadway en After Miss Julie, la adaptación de Patrick Marber de la obra Miss Julie, dirigida por Mark Brokaw y protagonizada también por Jonny Lee Miller. En 2011 protagonizó la nueva versión de la obra de Terence Rattigan Flare Path, dirigida por Trevor Nunn, en el Teatro Real Haymarket.

Miller también siente una gran devoción hacia las causas humanitarias, pues es embajadora de Global Cool, donde ha prestado su ayuda para el cambio de la legislación en la India y abordado los problemas derivados del cambio climático. Actualmente es embajadora de la organización benéfica Starlight en favor de la infancia y de la organización de socorro International Medical Corps.