Fill de Francesc Milans del Bosch. Lluità en l’exèrcit liberal, del 1833 al 1840, contra els carlins. Amic íntim del general Prim, s’alçà com ell contra Espartero a Reus (maig del 1843) i passà a Barcelona, però n'hagué de fugir amb ell davant la revolta de la Jamància. Diputat a corts (1844), el 1854 el govern l’envià a parlamentar amb O'Donnell, cap de l’alçament progressista. El 1861 anà a Mèxic amb l’expedició del general Prim, que pretenia envair aquest país i obligar el seu govern el pagament del seu deute amb Espanya. Acampat l’exèrcit de Prim a Veracruz, Milans del Bosch, fou comissionat, el 1862, per entrevistar-se i negociar amb Benito Juárez, president de Mèxic. Recolzà el govern liberal i donà suport a Prim en la decisió de retirar les tropes espanyoles del territori mexicà, en la creença que no tindrien cap garantia d’èxit. D’acord amb Prim, s’alçà el 1867 contra Isabel II, i després de la revolució del 1868 fou capità general de Castella. Es retirà durant la Restauració. Escriví un Proyecto de una nueva organización del ejército español (1869) i obres de tema cinegètic.