Studiò flauto al conservatorio di Vienna. Iniziò quindi l'attività di direttore d'orchestra dirigendo in diverse sale della capitale austriaca. Nel contempo iniziò a comporre delle operette.
La prima sua composizione fu Der tote Gast, un'operetta in un atto, su libretto di Ludwig Harisch tratto dal romanzo di Heinrich Zschokke, la cui prima venne data nel 1865.
Il 5 gennaio 1871 dirige la prima assoluta della sua operetta in 3 atti Drei Paar Schuhe al Theater an der Wien, il 10 agosto 1872 di Ein nagender Wurm oder Wechselbrief und Briefwechsel, nel 1881 il successo nella prima assoluta di Die Jungfrau von Belleville e nel 1890 il successo di Der arme Jonathan al Theater an der Wien.
Il successo internazionale di Der Bettelstudent del 6 dicembre 1882 gli consentì di ritirarsi dalla direzione d'orchestra. Comunque, non raggiunse mai un grande successo.
Nel Regno Unito la première è stata nell'Alhambra Theatre di Londra il 12 aprile 1884, il 20 novembre al Royal Lyceum Theatre di Edimburgo nella traduzione di William Beatty Kingston per il Carl Rosa Opera Company ed il 3 dicembre al Royalty Glasgow.
Millöcker era un massone. È stato ammesso al lodge "Futuro" a Pozsony (ora Bratislava) nel 1875.
^ (Heike) Tita Büttner, In the Footsteps of Vienna’s Famous Musicians (DOC), su b2b.wien.info, Vienna Tourist Board, marzo 2007, p. 12. URL consultato l'11 ottobre 2007 (archiviato dall'url originale il 28 febbraio 2008).