玛丽·简·安德鲁斯（Mary Jane Andrews）的第二个儿子，他的祖父母本来是纽西兰人，在1750年之前来到美国并在中西部定居。密立根在童年时领导着乡村，高中时进入了爱荷华州马科基高中。密立根曾经短暂做过法庭记者，1886年，他进入奥伯林学院（俄亥俄州）就读。密立根求学期间最喜欢的科目是希腊语和数学，但在1891年毕业后的两年中，密立根教职小学物理。在教职期间，密立根发现物理学才是他所感兴趣且擅长的。在1893年，他被任命为哥伦比亚大学物理研究员。密立根在1895年获得博士学位，有关发射光的偏振借由