Marie-Luise Millowitsch nasce a Colonia il 23 novembre 1955..
Sin da bambina, lavora assieme ai fratelli nel teatro dei genitori e a soli dieci anni, fa il proprio debutto sul piccolo schermo nel film TV commedia diretto da Walter SchmidtDrei kölsche Jungen, dove recita a fianco del padre Willy Millowitsch e del fratello Peter Millowitsch.
In seguito, contro la volontà dei genitori, che vorrebbero che studiasse recitazione al Mozarteum di Salisburgo, si iscrive alla facoltà di veterinario di Monaco di Baviera.
Dal 1995 al 2004 è tra i protagonisti della serie televisiva Amiche nemiche (girl friends – Freundschaft mit Herz), dove interpreta il ruolo di Marie Malek. Il ruolo le vale nel 1996 il Goldener Löwe come miglior attrice.
Dal 1997 al 2005 è protagonista, nel ruolo dell'infermiera Nikola Vollendorf, della sit-comNikola.
Dal 2005 al 2006 è protagonista nel ruolo di Hanna Lorenz della serie televisiva Die Familienanwältin.
A partire dal 2008, è protagonista, nel ruolo di Marie Brand, dell'omonima serie televisiva poliziesca. Fa il proprio debutto in questa serie nel film TV intitolato Marie Brand und die tödliche Gier (nella versione in italiano: Marie Brand e il ritorno al passato), diretto da René Heisig.