Christine Flores voit le jour en septembre 1981 dans le New Jersey. Ses parents, Carmen Milian et Don Flores sont afro-cubains et lui donnent deux autres sœurs, Danielle et Elizabeth, avec qui elle est très proche. Peu après sa naissance, la famille emménage à Waldorf dans le Maryland et Christina attrape très vite le virus des planches.
À seulement 9 ans, elle décroche le rôle principal de la comédie musicale Annie. Convaincue par son talent, sa mère déménage avec ses trois filles à Los Angeles pour que l'aînée puisse y faire carrière, laissant son mari dans le Maryland, qui demande le divorce peu de temps après.
En 1996, elle fait ses premiers pas sur le petit écran dans la série pour ados Sister, Sister, puis dans Drôles de Monstres, la même année. L'année 1999 est charnière pour l’artiste, puisqu’elle décroche pas moins de cinq rôles dans différentes séries à succès (Clueless, La Famille Delajungle, Charmed, La Famille Green, Steve Harvey Show) et dans trois longs-métrages, American Pie, The Wood, Durango Kids, la même année. Mais ce n’est pas en tant qu’actrice, mais en tant que chanteuse, que la jeune femme se fait vraiment repérer.
En 2001, elle intègre le cercle proche du rappeur Ja Rule, participe en tant que choriste à sa chanson Between Me and You et co-écrit la chanson Play de Jennifer Lopez, dont elle assure également les chœurs. Forte de ces expériences, elle part en Suède enregistrer son premier album, intitulé Christina Milian, son nom de scène, reprenant le patronyme de jeune fille de sa mère.
En 2003, elle décroche le rôle principal du film Love don't cost a thing, dont le titre reprend une chanson de Jennifer Lopez, sortie trois ans plus tôt. En parallèle d’une carrière musicale fructueuse, où elle sort son troisième album en 2006, elle fait de plus en plus sa place sur le grand écran dans différents registres, surfant de Torque, la route s’enflamme à Garde rapprochée avec Tommy Lee Jones en passant par la comédie noire Be Cool avec John Travolta. La télévision la courtise toujours autant, puisqu’elle campe le personnage de Rachel Davenport dans Smallville.
Tout semble sourire à Christina Millian, qui co-écrit même la chanson Baby de Justin Bieber, lançant la future carrière du chanteur. Alors qu’elle donne naissance à son premier enfant, Violet Madison, en 2010, née de sa relation avec le rappeur The-Dream, elle laisse la musique de côté pour se concentrer sur sa carrière de comédienne.
Après avoir fait une apparition dans Les Experts, elle joue entre 2015 et 2016 l’un des personnages principaux de la série Grandfathered, puis dans un remake du The Rocky Horror Pictures Show pour la télévision (2016). Après de nombreux autres projets, notamment des télé-réalités, elle campe Gabriela Diaz dans le film Netflix Falling Inn Love (2019). Un titre qui résume bien sa vie privée puisqu’elle a rencontré deux ans plus tôt le chanteur Matt Pokora, le père de ses deux autres enfants.
Si elle diversifie ses activités, lançant notamment une société de spiritueux, Christina Milian s’illustre en 2022 dans la série Step Up puis dans le film Netflix Le Rendez-vous de Noël, fin 2024. Depuis le mois de décembre 2024, elle est à l’affiche de Dexter : Original Sin, le prequel de la série des années 2010, Dexter.