Après une formation de danse classique au Conservatoire de Lyon et un passage par la classe libre du Cours Florent, Céline Milliat Baumgartner débute en tant que comédienne sous la direction de Jean-Michel Rabeux, dans L’homosexuel ou la difficulté de s’exprimer de Copi (2002).

  Puis elle joue notamment dans des mises en scène de Thierry de Peretti, Wissam Arbache, Frédéric Maragnani, Séverine Chavrier, Christian Benedetti, David Lescot, Pauline Bureau, Cédric Orain, Clément Poirée… Elle crée avec Cédric Orain un seul en scène, Striptease, qu’elle joue au Théâtre de la Bastille (2009). Elle participe à des lectures musicales à la Maison de la Poésie, avec le chanteur Olivier Marguerit (2017), le groupe Valparaiso dirigé par le metteur en scène Marc Lainé (2018), l’écrivaine Constance Joly (2021).

 Au cinéma et à la télévision elle tourne sous la direction de différents réalisateurs dont Irène Jouannet, Julie Lopez Curval, Patrice Leconte, Grégory Magne, Julien Zidi, Dante Desarthe, Manuel Schapira, Michel Leclerc…

 Elle interprète régulièrement des pièces radiophoniques pour France Culture et France Inter et enregistre des livres audio pour l’École des loisirs.

  Elle publie aux Éditions Arléa un premier roman, Les bijoux de pacotille (2015), puis l’adapte en monologue, et le joue au Théâtre du Rond-Point (2018), dans un spectacle mis en scène par Pauline Bureau. Elle adapte ensuite Les bijoux de pacotille à la radio et le réalise avec Laure Egoroff pour France Culture. À l’invitation de la SACD, elle fait partie des autrices : Les Intrépides 2018 (recueil de six pièces courtes, publié à L’Avant scène Théâtre).

 En 2021, elle interprète Frida Kahlo dans D’un lit l’autre de Tünde Deak (CDN Rouen, Les Plateaux Sauvages, Paris)

En 2021-22, elle crée Marilyn, ma grand-mère et moi, spectacle qu’elle a écrit et qu’elle interprète avec le musicien Manuel Peskine, mis en scène par Valérie Lesort.