Закончила филологический факультет МГУ. Кандидат филологических наук (1979). Ведущий научный сотрудник Института высших гуманитарных исследований РГГУ. Член СП Москвы (1996). Член административного совета Русского института в Париже.
Начала публиковаться с 1974 года. Среди авторов, чьи произведения выходили по-русски в переводе Мильчиной, — Шатобриан, Жермена де Сталь, Бенжамен Констан, Виктор Гюго, Шарль Нодье, Оноре де Бальзак и многие другие.
Премии им. А. Леруа-Болье (1996, 1998, 2005), имени Ваксмахера (2001, 2009), медаль Французской академии за распространение французского языка и культуры (1997), Орден академической пальмовой ветви (2002). Новая Пушкинская премия «За совокупный творческий вклад в отечественную культуру» (2011).