Née en Ukraine, Mila Kunis emménage à Los Angeles avec ses parents, à l’âge de huit ans. Elle suit les cours de l’Université Jésuite de Loyola Marymount avant de se lancer dans une carrière de comédienne.

Après quelques apparitions mineures dans diverses séries et films plus ou moins significatifs, la demoiselle décroche en 1998 son premier rôle important avec la série That 70's Show où elle incarne la jeune Jackie Burkhart aux côtés d’Ashton Kutcher et Topher Grace. Sa prestation lui vaut une récompense aux Young Star Awards en 2000 et, à l’instar de ses deux camarades, elle profite de l’exposition et du succès de la série pour débuter au grand écran.

Forte d'une popularité grandissante auprès d'un public amateur de comédie et de divertissement, l'actrice obtient son premier rôle majeur dans le teenage movie American Psycho 2 (2002) où elle interprète une étudiante instable et sulfureuse.

La suite de son parcours lui permet de s'affirmer dans le registre de jeune première séduisante, alternant comédie romantique avec Sans Sarah rien ne va ! (2008), où elle joue aux côtés d’autres acteurs de série tels Kristen Bell ou Jason Segel ; et science-fiction où elle partage l’affiche du Livre d'Eli (2010) avec Denzel Washington. Cette même année, Mila Kunis fait partie du casting détonnant de la comédie Crazy Night de Shawn Levy où elle retrouve Mark Wahlberg, héros de l’adaptation du célèbre jeu vidéo Max Payne (2008) dans lequel elle s'illustre également.

La comédienne s'essaie enfin au thriller avec le très réussi Black Swan, réalisation de Darren Aronofsky où elle côtoie rien de moins que Natalie Portman et Vincent Cassel... Elle poursuit cependant sa carrière dans le registre de l'humour avec Sexe entre amis auprès de Justin Timberlake et la très lucrative comédie Ted (2012), donnant ainsi à nouveau la réplique à Wahlberg.

En 2013, Mila Kunis passe du côté du merveilleux avec Le Monde fantastique d'Oz : elle y interprète Theodora, qui n'est autre que la future méchante sorcière de l'Ouest. L'année suivante, elle revient à la science-fiction en tenant cette fois-ci et pour la première fois un rôle principal, celui de Jupiter dans Jupiter Ascending (2014). 

Privilégiant les comédies, Mila Kunis tient le haut des affiches de Bad Moms (2016), Bad Moms 2 (2017) et L'Espion qui m'a larguée (2018).