Rođen je u slavonskoj varošici Dalj i odrastao u intelektualnoj porodici. Završio je višu tehničku školu u Beču, a kasnije je postao prvi srpski doktor tehničkih nauka. Nakon odlične karijere građevinskog inženjera u Beču, 1909. godine se vraća u Beograd gde postaje profesor primenjene matematike. Njegovo matematičko znanje su mu preneli njegovi odlični profesori sa kojima je ima čast da radi tokom svog školovanja.
Milanković je pored matematike voleo i mnoge druge nauke, kao sto su astronomija, fizika, klimatologija, geologija…Tako je vremenom, povezujuci znanja iz svih ovih nauka, kreirao astronomsku teoriju klimatskih promena na Zemlji. Ovom teorijom je razjasnio tajnu ledenih doba na našoj planeti i omogućio predviđanje budućih klimatskih događaja. Saglasnost orbitalne, klimatske i geološke dinamike naziva se Milankovićevim ciklusima, bez koje se danas ne može zamisliti ni jedna nauka o Zemlji. Dokazi o ovoj teoriji se nalaze na svakom delu planete i u njenu tačnost niko ne sumnja.
Međutim, u našoj zemlji kultura i svest ljudi nisu okrenuti prema svemiru iz mnogo razloga, pa o Milankoviću se mnogo manje zna nego npr. o Nikoli Tesli, što je neopravdano.
Kada je daleke 1913. godine bila popularna priča o malim zelenim na Marsu, on je svojim proračunima to demantovao tako sto je izracunao da je prosečna temperatura tamo iznosila – 52 stepena celzijusovih, a to je dalje značilo da život nalik onom na Zemlji nije mogao postojati pod tim uslovima. Ali tada je bilo malo onih koji su to mogli da provere. Moderna merenja su pokazala prosečnu temperaturu od -50 stepena, a on je to dobio pomoću papira i olovke. Pored mnogih otkrića, Milanković je napravio najtačniji kalendar koji je ljudski um mogao osmisliti.
Tajnu ledenih doba su mnogi pre Milankovića pokušavali da reše, ali njihova greška je bila u tome sto su oni problem tražili na Zemlji, a Milanković je primenio svoju naučnu interdisciplinarnost, sagledao problem mnogo šire, uzeo u obzir astronomiju i ostale nauke i tako rešio problem. Time je postao jedan od vodećih svetskih naučnika.
Svoj sveukupi rad na matematičkoj teoriji klime predstavio je u svojoj knjizi “Kanon osunčavanja”, objavljenoj 1941. godine. Ta knjiga je neverovatnom srećom sačuvana, jer je nekoliko dana nakon što je predata, 29 marta 1941. godine, Srpkoj akademiji nauka, počelo bombardovanje Beograda, baš kada je knjiga data na štampanje. Knjiga je kasnije pronađena ispod ruševina štamparije gde je pretrpela neka oštećenja, ali je sadržaj srećom u potpunosti sačuvan.
Pored ovog kapitalnog dela, njegova najpopularnija knjiga je “Kroz vasionu i vekove”.
“Kanon” u bukvalnom smislu znači spis o nečemu što mora biti tako i nikako drugačije.
Krater na Marsu i još jedan na Mesecu nose njegovo ime po odluci Međunarodne astronomske unije. Takođe, jedna mala planeta koju je otkrio 1936. godine naš astronom Petar Đurković nosi ime 1605 Milankovitch. NASA ga je uvrstila među 10 najznačajijih naučnika o Zemlji I jedan je od najcitiranijih naučnika sa naših prostora.
Umro je 1958. godine u Beogradu i za sobom ostavio brojna otkrića koja su daleko ispred svog vremena, tako da ona dolaze tek sada do izražaja, u eri globalnih klimatskih promena.