В 1882 году Милюков окончил историко-филологический факультет Московского университета, из которого исключался в 1881 году за участие в студенческой сходке. В 1892 году он получил степень магистра русской истории за диссертацию «Государственное хозяйство России первой четверти XVIII века и реформа Петра Великого». Докторскую диссертацию Милюков защищать не стал, по одной из версий, из-за отказа ученого совета присудить ему сразу докторскую степень за магистерскую диссертацию. За такое решение выступили многие члены совета, но против него категорически возражал научный руководитель Милюкова В.О. Ключевский, после чего отношения между ними были безнадежно испорчены. С начала 1890‐х годов Милюков являлся членом Общества истории и древностей российских, Московского археологического общества, Общества естествознания, географии и археологии, работал в Московском комитете грамотности. В своих исследованиях Милюков в значительной мере опирался на позитивизм Огюста Конта. В 1886–1895 годах он был приват-доцентом Московского университета, где читал спецкурсы по историографии и исторической географии. Параллельно Милюков преподавал историю в 4‐й женской гимназии и на Высших женских курсах и вёл занятия по истории и истории русской литературы в Земледельческом училище. 18 марта 1895 года за «намёки на общие чаяния свободы и осуждение самодержавия» в лекции, прочитанной в Нижнем Новгороде, Милюков был отстранён департаментом полиции от преподавания в Московском университете и выслан в Рязань с запретом преподавания, что побудило его заняться археологией. В 1897 году он был приглашён в Софийское высшее училище для чтения лекций по истории, но уже в 1898 году по требованию русского посольства его отстранили от преподавания. В 1897–1899 годах Милюков участвовал в археологической экспедиции в Македонии. В 1899 году вернулся в Россию, где стал одним из признанных вождей русского либерализма. В 1901 году он был арестован и шесть месяцев провел в тюрьме за политическую речь на студенческом собрании памяти народника П.Л. Лаврова. В 1903 и 1904–1905 годах Милюков посетил США, где читал лекции в Чикагском университете. Он вернулся в Россию, получив известие о «кровавом воскресенье». В октябре 1905 года Милюков стал одним из основателей конституционно-демократической партии (Партия народной свободы), а с марта 1907 года – председателем ее Центрального комитета, редактировал партийную газету «Речь». В 1907–1917 годах он был членом Государственной думы III и IV созывов от Санкт-Петербурга, руководителем фракции кадетов. Был сторонником доведения Первой мировой войны «до победного конца» и требовал передачи России Черноморских проливов. В 1916 году Милюков стал почетным доктором (honoris causa) Кембриджского университета. После Февральской революции Милюков был членом Временного комитета Государственной думы и выступал за сохранение в стране конституционной монархии. В марте – мае 1917 года он был министром иностранных дел Временного правительства и вынужден был уйти в отставку в результате массовых протестов против его ноты союзникам с подтверждением намерения вести войну до победного конца. После Октябрьской революции Милюков уехал на Дон к генералам Л.Г. Корнилову и М.В. Алексееву, а затем в занятый немцами Киев, где безуспешно пытался убедить германское командование выступить против большевиков. В ноябре 1918 года он выехал в Турцию, а оттуда – в Западную Европу. Жил в Англии, а с 1920 года – во Франции, где возглавлял Союз русских писателей и журналистов в Париже и Совет профессоров во Франко-русском институте. С апреля 1921 по июнь 1940 года редактировал выходившую в Париже газету «Последние новости» – одно из наиболее популярных эмигрантских изданий, а в 1937–1939 годах был также главным редактором журнала «Русские записки». Милюков умер 31 марта 1943 года в Экс-ле-Бене, департамент Савойя.