Le contrat de Millar est racheté par les Red Sox de Boston en février 2003. Il connaît à sa première année à Boston la meilleure saison de sa carrière. Redevenu joueur de premier but, avec du temps de jeu limité au champ extérieur, Millar affiche des sommets en carrière de 150 coups sûrs, 25 circuits et 96 points produits. Pour la première fois, il dispute les séries éliminatoires. Boston s'incline en Série de championnat devant les Yankees de New York, mais Millar obtient sept coups sûrs en sept parties avec une longue balle et trois points produits.