Miloš Forman sa narodil 18. februára 1932 v Čáslavi. Jeho rodičia zahynuli v nacistickom koncentráku, po vojne vyrastal v detských domovoch a internátoch (napríklad v Poděbradoch, kde boli jeho spolužiakmi Václav Havel a Ivan Passer). V období 1951-1956 študoval scenáristiku a dramaturgiu na pražskej Filmovej a televíznej fakulte Akadémie múzických umení (FAMU).
V kultovom filme Strieborný vietor v hlavnej úlohe s Eduardom Cupákom si zahral vedľajšiu rolu vojaka. Ako študent v roku 1955 spolupracoval s Martinom Fričom na scenári ku komédii Nechte to na mně. Po absolutóriu krátko pracoval pre Československú televíziu, bol spoluautorom filmu Šteňatá a pomocníkom režiséra Alfréda Radoka pri filme Dědeček automobil, v ktorom hral v roku 1957 malú rolu. S týmto režisérom spolupracoval na prvých programoch slávnej Laterny Magiky.
V divadle Semafor režíroval v roku 1963 po prvý raz dve poviedky Konkurs a Kdyby ty muziky nebyly. Jeho prvým celovečerným filmom bol Černý Petr (1963), ktorý získal ocenenie na filmovom festivale vo švajčiarskom Locarne. Ďalším úspešným filmom boli Lásky jedné plavovlásky (1965), v oboch hral herec Vladimír Pucholt. Posledným filmom, ktorý nakrútil Miloš Forman v Československej socialistickej republike (ČSSR), bol Hoří, má panenko (1967).
Po odchode do USA nakrútil Forman v roku 1971 prvý americký film Taking off (Odchádzam), ktorý nemal úspech. Ten sa dostavil až dvoma nasledujúcimi filmami Prelet nad kukučím hniezdom (One Flew Over the Cuckoo's Nest, 1975). Film získal päť Oscarov. Svetový úspech zaznamenal aj muzikál Vlasy (Hair, 1979), ďalší film Ragtime (1981) nedosiahol očakávaný finančný úspech. Celosvetový úspech získal znovu filmom Amadeus (1985), ktorý získal osem Oscarov.
Úspešným bol aj film Ľud verzus Larry Flynt (The People vs. Larry Flynt, 1996), získal Zlatý Glóbus pre autora. V roku 1999 nakrútil drámu Muž na mesiaci (Man on the Moon, 1999) s hercami Jimom Carreym a Dannym de Vitom v hlavných úlohách, je biografiou známeho amerického komika Andyho Kaufmana. Za film získal cenu na Medzinárodnom filmovom festivale v nemeckom Berlíne. Film Goyove prízraky (Goya's Ghosts, 2006) zachytáva život geniálneho maliara po vstupe na španielsky kráľovský dvor v roku 1792.
Miloš Forman je tretíkrát ženatý (manželky: Jana Brejchová, Věra Křesadlová, Martina Formanová), s druhou manželkou má dvoch synov (dvojčatá Petr a Matěj) a s treťou tiež dvoch synov (dvojčatá Andrew a James). V roku 2010 si na filmovom festivale vo švajčiarskom Zürichu prevzal čestnú cenu za celoživotné dielo. Režisér na festivale uviedol svoj film Walk Worthwhille (2007), filmový záznam predstavenia Dobře placená procházka v Národnom divadle v Prahe. Jazzovú operu, ktorá mala svoju prvú premiéru v divadle Semafor v roku 1965, režíroval spolu so svojimi synmi.