Narodil sa 18. februára 1932 v Čáslavi. Jeho rodičia zahynuli v nacistickom koncentráku, pričom po vojne vyrastal v detských domovoch a internátoch (napríklad v Poděbradoch, kde boli jeho spolužiakmi budúci prezident Václav Havel a Ivan Passer).
V období 1951-1956 študoval scenáristiku a dramaturgiu na pražskej 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 Štěňata 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 v Locarne. Ďalším úspešným filmom boli Lásky jedné plavovlásky (1965), pričom v oboch hral herec Vladimír Pucholt. Posledným filmom, ktorý nakrútil Miloš Forman v ČSSR, bol Hoří, má panenko (1967).
Po odchode do USA nakrútil Forman roku 1971 prvý americký film Taking off (Odchádzam), ktorý nemal úspech. Ten dosiahol až dvoma nasledujúcimi filmami Prelet nad kukučím hniezdom (získal päť Oscarov) a muzikálom Vlasy (Hair), avšak Ragtime nedosiahol očakávaný finančný úspech. Celosvetový úspech získal znovu až filmom Amadeus (ocenený ôsmimi Oscarmi).
Úspešným bol aj film Ľud verzus Larry Flynt, ktorý získal Formanovi ďalší Zlatý Glóbus, za réžiu. V roku 1999 nakrútil drámu Muž na mesiaci s hercami Jimom Carreym a Dannym de Vitom v hlavných úlohách, ktorá je biografiou známeho amerického komika Andyho Kaufmana. Za film získal cenu na MFF v Berlíne. V roku 2001 sa postavil aj pred kameru vo filme Rabín, kňaz a blondínka.
Najnovším projektom Miloša Formana je film Goyove prízraky zachytávajúci život geniálneho maliara po vstupe na španielsky kráľovský dvor v roku 1792. V roku 2008 má mať premiéru film Amarillo Slim v hlavnej úlohe s hercom Nicolasom Cageom.
Forman je tretíkrát ženatý (Jana Brejchová, Věra Křesadlová, Martina Formanová), pričom s druhou manželkou má dvoch synov (dvojčatá Petr a Matěj) a s treťou tiež dvoch synov (dvojčatá Andy a Jim).
