チーム・スズキ・エクスターのジョアン・ミルは、８年前の２０１２年１０月にスペインのモンテブランコで開催された『Red Bull MotoGP Rookies Cup（レッドブル・ルーキーズ・カップ）』の選考会に参加。１０６名の中からエネア・バスティアニーニ、ダーリン・ビンダー、トプラック・ラズガットリオグル、三原壮紫ら１１名と共に合格すると、翌年の２０１３年から参戦を開始。１年目は総合９位、２年目は、ホルヘ・マルティン、ステファノ・マンツィとタイトル争いを繰り広げ、３勝を挙げて総合２位に進出。
２０１５年、マチャダ‐レオパード・カメから『Moto3™ Junior World Championship（Moto3™ジュニア世界選手権）』に参戦。デビュー戦となったポルティマオ・サーキットでの開幕戦ポルトガル大会でアロン・カネト、ニコロ・ブレガ、ボ・ベンスナイダー、アルベルト・アレナス、ロレンソォ・ダッラ・ポルタ、ジャウメ・マシア、山田誓己、鳥羽海渡、トニー・アルボリーノら２位以下に１０秒以上のアドバンテージを引き離してポール・トゥ・ウインを達成。全１２レースで最多の４勝を含む７度の表彰台を獲得し、ブレガ、アレナス、カネトに次ぐ総合４位に進出。
同年の１０月、第１５戦日本ＧＰの決勝レースで転倒した際に左足を亀裂骨折した尾野弘樹の負傷代役に指名され、レオパード・レーシングから第１６戦オーストラリアＧＰにデビュー。ＫＴＭからホンダに乗り換え、転倒リタイアを喫したが、１８番グリッドからトップグループで走行。
２０１６年、レパード・レーシングからチーム内の昇格という形で世界舞台への参戦を開始。レギュラーライダーとしてのデビュー戦となった開幕戦カタールＧＰでチームメイトのファビオ・クアルタラロに競り勝って１２位。第１０戦オーストリアＧＰで初のポールポジションから初優勝を挙げ、総合５位と新人王を獲得。
２年目はＫＴＭからホンダに乗り換え、開幕戦カタールＧＰで優勝を挙げると、１０月の第１６戦オーストラリアＧＰで９勝目を挙げて、初タイトルを獲得。
参戦３年目の２０１８年は、エストレージャ・ガリシア・０,０・マーク・ＶＤＳから中量級に参戦。４度の表彰台を獲得し、総合６位と新人王を獲得。
参戦４年目の２０１９年、スズキから最高峰クラスへの挑戦を開始。参戦５年目は、世界舞台に進出してから初めて同じバイクを継続使用すると、８月の第４戦オーストリアＧＰで初表彰台を獲得。１１月の第１３戦ヨーロッパＧＰで初優勝。『レッドブル・ルーキーズ・カップ』出身のライダーとして、ブラッド・ビンダー、ミゲール・オリベイラに続き、３人目の勝者となり、第１４戦バレンシアＧＰで同カップ出身のライダーとしては、初めてのチャンピオンに輝いた。