W wieku 15 lat został powołany do składu U-18 ACT, by rywalizować w Narodowych Mistrzostwach Australii. W następnym roku Mills otrzymał stypendium od Australijskiego Instytutu Sportu, które pomogło również takim gwiazdom jak trzykrotna MVP WNBA Lauren Jackson oraz Andrew Bogut występujący w lidze NBA. Zrobił dobre wrażenie na australijskim młodzieżowym festiwalu olimpijskim, który uważa się, że jest wizytówką dla przyszłych talentów sportowych.
W styczniu 2006 otrzymał medal RE Staunton Medal za najlepszego gracza mistrzostw Australii do lat 20. Był jednym z 22 zawodników zaproszonych do wypróbowania w kadrze Australii podczas Mistrzostw Świata 2006. Wystąpił też w meczu wschodzących gwiazd – Nike Hoop Summit.
10 sierpnia 2021 dołączył do Brooklyn Nets. 6 lipca 2023 został wytransferowany do Houston Rockets. 2 dni później trafił do Oklahomy City Thunder.