Милий Балакирев родился в 1837 году в Нижнем Новгороде в семье титулярного советника. В четыре года начал учиться играть на фортепиано под руководством матери, позже брал уроки у Карла Эйзриха, Джона Фильда и Александра Дюбюка.
Юный пианист познакомился с меценатом Александром Улыбышевым. В его доме Балакирев попал в творческую среду, изучал музыкальную литературу и партитуры, выступал с домашним оркестром как пианист и дирижёр.
В 1854 году по настоянию отца поступил вольнослушателем на матфак Казанского университета. Через год бросил учёбу ради музыки, начал писать первые романсы и фортепианные пьесы. Вскоре уехал с Улыбышевым в Петербург, где познакомился с Михаилом Глинкой. По совету Глинки выступал как пианист и писал музыку с народными мотивами: увертюры на русские и чешские темы, музыку к «Королю Лиру», романсы.
В эти годы Балакирев познакомился с Кюи, Мусоргским, Римским-Корсаковым и Бородиным. В 1862 году они создали кружок «Новая русская музыкальная школа», прозванный Стасовым «Могучей кучкой». Композиторы изучали фольклор и церковное пение. Балакирев из поездки на Волгу привёз идею сборника «40 русских песен», с Кавказа — темы для фантазии «Исламей» и поэмы «Тамара».
Никто из кружка не учился в консерватории: Кюи, Римский-Корсаков и Мусоргский имели военное образование, Бородин был химиком и доктором медицины. Балакирев оценивал сочинения товарищей и был руководителем кружка.
В 1862 году Балакирев с Гавриилом Ломакиным открыл Бесплатную музыкальную школу для жителей обеих столиц без ограничений. Преподавали пение, грамоту и сольфеджио. Здесь проходили концерты новой русской музыки.
В 1870-е годы Балакирев стал авторитетным музыкантом Петербурга, дирижировал в Императорском Русском музыкальном обществе, где исполняли музыку «Могучей кучки». Через два года оставил пост из-за недовольства придворных его резкими высказываниями о музыкальном консерватизме.
Он вернулся в Бесплатную школу. Начались материальные неудачи, распалась «Могучая кучка»: ученики стали самостоятельными композиторами. Балакирев устроился в Управление Варшавской железной дороги, зарабатывал уроками, не писал музыку и не выступал, жил замкнуто.
В 1880-х годах вернулся в школу, закончил «Тамару» и Первую симфонию, написал новые пьесы и романсы. В 1883–1894 годах управлял Придворной певческой капеллой, вместе с Римским-Корсаковым организовал там профессиональное обучение. Входил в «Веймарский кружок», исполнял программы с комментариями. Его симфоническая музыка была известна в России и за рубежом.
Милий Балакирев умер в 1910 году в возрасте 73 лет, похоронен на Тихвинском кладбище Александро-Невской лавры.
