Народився у місті Часлав, у Чехословаччині. Дитинство провів в Чаславі. Після арешту батьків деякий час жив у місті Наход у своєї родини. В 1944 повернувся до міста Часлав, де й зустрів кінець війни. У вересні 1945 року почав навчатися в інтернаті міста Подєбради, де одночасно навчався й майбутній президент країни Вацлав Гавел. З 1951 по 1956 рік навчався у празькому FAMU (Filmová Fakulta Akademie Muzických Umění) під керівництвом професора Мілоша Вацлава Кратохвіла.
Отримав світове визнання після першого фільму «Чорний Петро», 1963 (головний приз кінофестивалю в Локарно).
У 1968, після поразки Празької весни внаслідок вторгнення військ Варшавського договору до Чехословаччини, емігрував до США. У чеський період знімав сатиричні комедії («Старі на збиранні хмелю»), досліджуючи щоденне життя простих людей, іронічно показуючи їх дивацтва і примхи. Ці якості почасти властиві й першим фільмам його американського періоду — «Відходжу» (1971 рік, Золота пальмова гілка Каннського кінофестивалю) та «Волосся» (1979).
Фільм «Пролітаючи над гніздом зозулі» (1975), притча про конфлікт особистості і репресивного суспільства, маючи зірковий акторський склад, зібрав усі 5 головних премій Американської академії кіномистецтва «Оскар»: за найкращий фільм, режисуру, найкращий сценарій, і гру двох акторів. Фільм, який іноді вважають шедевром американського кіно, було знято за однойменною книгою Кена Кізі (One Flew Over the Cuckoo’s Nest). Після успіху фільму затвердилась кар'єра Мілоша Формана як американського кінорежисера, і прийшла світова слава.
Помер 13 квітня 2018 року у віці 86 років.
