Milla Mihova wurde in Sofia (Bulgarien) geboren. Dort studierte sie Gesang bei Darina Takova und der Voice Craft-Expertin Lucrezia Messa und schloss ihr Studium an der Musikhochschule Prof. Pantcho Vladigerov ab.
Als Raina Kabaivanska-Stipendiantin des NBU Fonds und der Boris Christoff-Stiftung war sie Mitglied im Opernstudio an der Musikhochschule Santa Cecilia in Rom, wo sie sich mit Hilfe der Sopranistin Renata Scotto weiterbildete.
Sie gewann erste Preise bei den Wettbewerben „Parashkev Hadjiev“ der Musikhochschule Sofia und „Die Rose von Evterpa“ in Karlowo.
2015 wirkte sie am Projekt Cabaret-Barock mit, gab ihr Debüt als Fiordiligi in Mozarts Così fan tutte beim Opernfestival Operossa in Herceg Novi (Montenegro) und übernahm das Sopran-Solo in Beethovens 9. Sinfonie mit dem Orchester de Camasa in Portugal. In der Titelpartie von Donizettis Lucia di Lammermoor debütierte sie 2016 an der bulgarischen Staatsoper Stara Zagora, im Jahr darauf folgten die Partien der Fortuna und der Drusilla in Monteverdis L’incoronazione di Poppea. 2018 gab Milla Mihova einen Konzertabend mit Rossini-Arien in der Bulgaria Hall in Sofia und wurde ausgewählt, an der Rossini Academia Rossiniana Alberto Zedda teilzunehmen. Dies ermöglichte ihr einen Aufenthalt in Pesaro, Italien, wo sie an Meisterkursen teilnahm, an Konzerten mitwirkte und ihr Debüt als Madama Cortese in Rossinis Il viaggio a Reims am Teatro Rossini gab. Kurz darauf sang sie auch die Sopran-Partien in Rossinis Stabat Mater und der Petite messe solennelle in Sofia sowie am Grand Amphithéâtre de la Sorbonne, Paris (organisiert durch ROF) und gestaltete einen Soloabend mit dem bekannten Pianisten Richard Barker im Nationalen Kulturpalast in Sofia.
Zusammen mit dem Pianisten Nikolai Stoykov folgte sie einer Einladung zum Projekt BJÖRK Alternative und wurde so Teil des Pianissimo Festivals. Dieses Projekt zeigt die isländische Sängerin Björk als Komponistin und präsentiert ihre berühmten Lieder in Bearbeitungen für eine Opernsängerin, begleitet von Cembalo, Celesta oder Klavier. Auf Einladung von Radio France Musique spielten die beiden Musiker eine komprimierte Version des Projekts im Théâtre de l’Alliance Française in Paris ein.
Bei den Mozart-Tagen im bulgarischen Pravets brillierte Milla Mihova, begleitet von Nicolai Stoykov, mit virtuosen und selten gesungenen Arien. Mit den Konzertabenden Die Nachtigall und die Rose und Das andere Belcanto, die sie gemeinsam mit der Pianistin Vasilena Atanasova gestaltete, vergrößerte sie im vergangenen Jahr ihr Repertoire und ergänzte es durch die Aufnahme von Schauspielmusiken.
Ihre große Konzerttätigkeit führte sie bisher unter anderem nach Italien, Spanien und Deutschland. Zu ihren zukünftigen Verpflichtungen zählen ein Liederabend im Nationalen Kulturpalast in Sofia, Konzerte in Luxemburg, Frankreich, Deutschland sowie eine Tour mit dem Björk-Projekt in Japan.