Nata nel 1938 a Roma, da padre jugoslavo commediografo e da madre italiana, pianista e compositore, Milena Vukotic ha seguito gli studi artistici a Parigi.
Dopo aver vinto il primo premio per la danza al Conservatoire National e dopo una breve esperienza nel corpo di ballo dell’Opera, ha fatto parte per alcuni anni della compagnia internazionale Grand Ballet du Marquis de Cuevas e della compagnia di Roland Petit, con le quali ha girato tutto il mondo. A Parigi, allo stesso tempo, seguiva i corsi di recitazione di Tania Balachova e faceva le prime esperienze di attrice nei teatri d’avanguardia.

Tornata a Roma negli anni ‘60, ha sviluppato la sua carriera teatrale entrando nella compagnia Morelli-Stoppa e lavorando poi con registi come Giorgio Strehler (La cantata del fantoccio lusitano), Franco Zeffirelli (Black comedie), Paolo Poli (Legami pericolosi), Mario Morini (La strada maestra), Franco Enriquez, Terry D’Alfonso, Piero Maccarinelli, Mario Missiroli e altri.
Quanto all’attività cinematografica, particolarmente intensa con circa cento titoli all’attivo, è stata chiamata a recitare in film di Alessandro Blasetti (Liolà, 1964), Federico Fellini (Giulietta degli spiriti 1965, Tre passi nel delirio, 1968), Luis Buñuel (Il fascino discreto della borghesia, 1972, Il fantasma della libertà, 1974, Quell’oscuro oggetto del desiderio, 1977), Alberto Lattuada (Venga a prendere il caffè da noi, 1971), Lina Wertmuller (Questa volta parliamo di uomini, 1965), Mauro Bolognini (Arabella, 1967, Gran bollito, 1977), Ettore Scola (La terrazza, 1980), Mario Monicelli (Amici miei, 1975, Amici miei atto II, 1982), Carlo Lizzani (Thrilling, 1965 , La casa del tappeto giallo, 1982, Cattiva, 1991), Dino Risi (I seduttori della domenica, 1980), Andrej Tarkovskij (Nostalghia, 1983), Jean-Jacques Beineix (Lo specchio del desiderio, 1983), Nagisa Oshima (Max amore mio, 1986), Paul Morissey (Blood for Dracula, 1974), Franco Zeffirelli (La bisbetica domata, 1974), nonché di molti altri registi, in ruoli sia drammatici che di genere leggero e comico (come la serie Fantozzi).
È stata molto attiva anche in televisione, a partire dal Giamburrasca (1964) di Lina Wertmuller, prendendo parte a sceneggiati diretti, tra gli altri, da Guido Stagnaro, Raffaele Macello, Renato Castellani, Sandro Sequi, Vittorio Cottafavi, Massimo Scaglione, fino alla recente e popolare serie Un medico in famiglia.