Akty 19-letniej Lee wywołują wciąż silne emocje w wyczulonym na kazirodztwo społeczeństwie, jednak według pewnych źródeł ojciec zawsze był dla niej oparciem.
Lee Miller w wieku dwudziestu lat, za namową Condé Nasta, rozpoczęła karierę top modelki. Przyjęła wtedy imię Lee, jakim zwracała się do niej rodzina. Fotografowali ją wówczas najsłynniejsi fotografowie z tego okresu. Jednak niedługo potem rzuciła nowojorską karierę na rzecz Paryża. Chciała być nie tylko „obiektem oglądu”, ale też kreować. We Francji na swojego nauczyciela wybrała eksperymentującego fotografa – artystę Mana Raya. Przez kilka lat była jego uczennicą, współpracowniczką, modelką i kochanką. Podejrzewa się, że część przypisanych jemu zdjęć jest jej autorstwa. W tym okresie sześć portretów Miller namalował m.in. Pablo Picasso, pracujący podówczas nad Guernicą. Spotkania z francuskim kręgiem artystów surrealistycznych wywarły wpływ na jej prace fotograficzne tworzone w latach 30. i 40. W 1927 nawiązała współpracę z amerykańskim pismem „Vogue”, początkowo jako fotomodelka, a od 1930 jako fotografka. Pozostała z nim związana przez niemal całe zawodowe życie, do 1953.