Doris Miller era sólo un cocinero y el 7 de diciembre de 1943 estaba a bordo del acorazado West Virginia. Era un domingo y Miller estaba ocupado con tareas domésticas, haciendo la colada, cuando de repente se desató el infierno, comenzó el ataque japonés sobre Pearl Harbor y Estados Unidos se vio envuelto en la Segunda Guerra Mundial.
El West Virginia fue alcanzado y Miller hizo todo lo posible por ayudar a los heridos, luego tomó el control de dos ametralladoras Browning M2 que habían quedado sin tripulación y las disparó contra los aviones japoneses hasta acabar con ellos mientras su barco era alcanzado repetidamente.
Tras recibir dos bombas y cinco torpedos, el West Virginia se hundió, encallándose en las aguas poco profundas del puerto, de modo que la mayoría de los hombres pudieron escapar, incluido Miller.
El 27 de mayo de 1942, por su valentía el 7 de diciembre del año anterior, fue condecorado personalmente por el almirante Nimitz con la Cruz de la Marina, siendo el primer hombre de raza negra en recibir la medalla, que era una de las más altas condecoraciones militares de los Estados Unidos. El rostro de Miller se utilizó en los carteles de una campaña de alistamiento para la Marina de los Estados Unidos.
En junio de 1943 fue transferido al portaaviones de escolta Liscome Bay, y durante la batalla de Tarawa el buque fue alcanzado por un torpedo lanzado desde el submarino japonés I-175 y se hundió, arrastrando al fondo a la mayoría de la tripulación. Entre los 644 muertos estaba Doris Miller.
Muchos oficiales y marineros estadounidenses de la época consideraron que las acciones de Miller merecían la más prestigiosa Medalla de Honor del Congreso.
Las acciones de Miller en Pearl Harbor se recuerdan en la película de 1971 Tora! Tora! Tora! y en la película de 2001 Pearl Harbor. También se recuerda a Miller en la película de 2019 Midway.
El 19 de enero de 2020 se anunció que uno de los nuevos portaaviones nucleares de clase Gerald Ford, el CVN-81, se llamará Doris Miller. La noticia ha sido ampliamente difundida por los principales medios de comunicación, pero no es el primer barco dedicado al heroico chef afroamericano: en 1973 una fragata de la clase Knox, la FF-1091, recibió el nombre de Miller en su honor.