Эдвин Метисон Макмиллан родился 18 сентября 1907 года в Редондо Бич (Калифорния). В 1928 году получил степень бакалавра в Калифорнийском технологическом институте, год спустя – степень магистра. В 1932 году в университете Принстона Макмиллан был удостоен степени доктора философии.

В 1940 году Макмиллан, используя циклотрон, создает нептуний, продукт разрушения урана-239. В годы Второй мировой войны Эдвина привлекают к исследованиям по радару, гидролокации и ядерному оружию. В 1945 году он разработал идеи для улучшения циклотрона, ведущие к разработке синхрофазотрона.

В послевоенные годы Макмиллан становится профессором в Беркли, а в 1954 году был назначен директором коллегии Лаборатории Излучения Лоренса, а вскоре - директором Калифорнийского университета в Беркли, где он остался до своей отставки в 1973 году.

В 1951 году Макмиллан вместе с Гленном Сиборгом разделил Нобелевскую премию по химии за создание первых трансурановых элементов - им удалось синтезировать плутоний в 1940-1941 годах.

Эдвин Метисон Макмиллан также был избран в Национальную Академию Наук США в 1947 году, и являлся ее председателем с 1968 до 1971 год. Ученый скончался 7 сентября 1991 года.