Миллер четыре года учился в Университете Юты и выступал за университетскую баскетбольную команду. В 1998 году он помог команде выйти в финал чемпионата NCAA. Его партнёрами в колледже были будущие игроки НБА, Кейт Ван Хорн и Майкл Долеак. В своём последнем сезоне в колледже Миллер был включён в первую сборную звёзд студенческого чемпионата по версии Associated Press. Миллер получил степень бакалавра наук по социологии.
На драфте НБА 1999 года Миллер был выбран под 8-м номером командой «Кливленд Кавальерс». В своём первом сезоне на профессиональном уровне он в среднем за игру набирал 11.1 очков и делал 5.8 передач, по итогам сезона был включён в первую сборную новичков НБА. За три года в «Кавальерс» Андре стал одним из ведущих игроков команды, регулярно отдавал партнёрам результативные передачи и часто сам завершал атаки. В сезоне 2001/2002 он делал дабл-дабл в среднем за игру (16.5 очков и 10.9 передач), единственный пока в его карьере.
30 июля 2002 года Миллера вместе с Брайантом Ститом обменяли в «Лос-Анджелес Клипперс» на перспективного 20-летнего форварда Дариуса Майлза и Харольда Джеймисона. В Лос-Анджелесе Миллер провёл всего один сезон, после чего в качестве свободного агента подписал контракт с «Денвер Наггетс», одной из слабейших на тот момент команд НБА. Вместе с многообещающим новичком Кармело Энтони Миллер стал одним из лидеров команды и в сезоне 2003/2004 помог «Наггетс» впервые с 1995 года выйти в плей-офф НБА, для самого Андре это также был первый опыт участия в плей-офф. В составе «Наггетс» Миллер трижды играл в плей-офф, все три раза команда уступала в первом раунде.
19 декабря 2006 года Миллера и Джо Смита обменяли в команду «Филадельфия-76» на Аллена Айверсона. Как и во всех своих предыдущих командах в «Севенти Сиксерс» Андре является основным разыгрывающим защитником. Летом 2009 года у него закончился контракт с клубом. 24 июля 2009 года Миллер как свободный агент подписал контракт на три года с командой «Портленд Трэйл Блэйзерс», по которому он получит 21 миллион долларов.
23 июня 2011 года, в день драфта, в результате трёхстороннего обмена Миллер вернулся в «Денвер Наггетс».
В составе сборной США Миллер впервые выступил на чемпионате мира 1997 года среди юношей до 21 года, где его команда заняла пятое место. Дважды, в 1998 и 2001 годах, становился победителем Игр доброй воли. В последний раз играл за сборную на чемпионате мира 2002 года, где американцы заняли 6-е место.