Miles Teller ha avuto l'onore e il privilegio di cominciare la propria carriera di attore accanto a Nicole Kidman, nel film basato sulla piece teatrale vincitrice del premio Pulitzer, Rabbit Hole. In questo film tragico, diretto da John Cameron Mitchell, Teller interpretava Jason Willette, un adolescente che si rifugia in un mondo di science fiction. Teller ha recitato per Paramount nel remake di Footloose nel 2010, uscito a ottobre 2011. Nello stesso anno, ha recitato nel film di Todd Phillips X - Una festa che spacca.

Nel 2013 ha recitato in Un compleanno da leoni, scritto e diretto da Jon Lucas e Scott Moore. Lo stesso anno, ha iniziato ad essere conosciuto dal grande pubblico grazie al ruolo interpretato nel film di James Ponsoldt The Spectacular Now, per il quale, assieme a Shailene Woodley, ha vinto il Dramatic Special Jury Award for Acting nel 2013 al Sundance Film Festival.
Nel 2014 Teller ha recitato nella commedia Quel momento imbarazzante, accanto a Zac Efron e Michael B. Jordan; negli sci-fi Divergent e Insurgent, con Shailene Woodley; e nell'acclamatissimo Whiplash, vincitore del Premio della Giuria e del Pubblico al Deauville Film Festival. Il film, candidato all'Oscar, e valso a Teller una candidatura come Miglior Attore nel 2014 ai Gotham Awards.
Recentemente, ha recitato nel film Fantastic 4- I fantastici quattro, con Michael B. Jordan, Kate Mara e Jamie Bell. Attualmente, e in fase di produzione il suo prossimo film, per la regia di Martin Scorsese, Bleed for This, nel quale recita nuovamente assieme al co-protagonista di Rabbit Hole, Aaron Eckhart. Il film e ispirato alla storia vera del campione mondiale di boxe Vinny Pazienza. Dopo un incidente d'auto quasi mortale che lo ha lasciato pressocche senza l'uso delle gambe, grazie allo sport ha raggiunto risultati incredibili.
Teller e nato a Downingtown, in Pennsylvania. A 11 anni si e trasferito a Citrus County, in Florida. Attualmente vive a Los Angeles.