Jest Indianinem. Pochodzi ze szczepu Dakotów. Jako drugi Indianin w historii (po Jimie Thorpe) został mistrzem olimpijskim. Jego zwycięstwo jest uznawane za jedną z największych sensacji w historii igrzysk olimpijskich.
Na igrzyskach w Tokio Mills startował w biegu na 10 000 metrów i w maratonie. Bieg na 10 000 metrów był rozgrywany pod dyktando rekordzisty świataRona Clarke’a z Australii. W połowie dystansu jego tempo zdołali utrzymać tylko Mohammed Gammoudi z Tunezji, Mamo Wolde z Etiopii, Kōkichi Tsuburaya z Japonii i Mills. Na dwa okrążenia przed metą w czołówce pozostali Clarke, Gammoudi i Mills. Na ostatnim okrążeniu Gammoudi wysforował się do przodu i odpierał ataki Clarke’a. Wtedy na ostatniej prostej niespodziewanie Mills zdołał finiszem po zewnętrznym torze wyprzedzić ich obu i wygrać. Osiągnął czas 28:24,4, ustanawiając rekord olimpijski i poprawiając rekord życiowy o prawie 50 sekund. W biegu maratońskim Mills zajął 14. miejsce[1].
W 1965 Mills ustanowił rekordy USA na 10 000 metrów (28:17,5) i na 3 mile, a także rekord świata w biegu na 6 mil razem z Gerrym Lindgrenem wynikiem 27:11,6[2].
↑ abcdefghijklmNajlepszy Amerykanin w biegu finałowym, w mistrzostwach występują też zawodnicy z innych krajów
W latach 1899–1931, bieg rozgrywano na dystansie dwóch mil (3 218 metra), 1933–1939 – 5000 metrów, 1932, 1940–1986 – trzech mil (4 827 metrów). Od 1987 bieg odbywa się na dystansie 3000 metrów, a od 2015 w lata nieparzyste na dystansie trzech mil.