Milenu Dvorskou proslavila role Marušky, nejmladší a nejskromnější ze tří královských dcer ve filmu Bořivoje Zemana z roku 1954 Byl jednou jeden král. Tehdy si ji při setkání v šatně prostějovského divadla vyhlédl Jan Werich, když tam hostoval s estrádním programem.

Tato náhoda rázem změnila její život. Na svůj úspěšný debut před kamerou, kde okouzlila svou dívčí přirozeností, navázala postavami moderních emancipovaných děvčat. Vzápětí se objevila po boku Jaroslava Marvana v komedii Anděl na horách. Po herecké kariéře však Dvorská toužila už na měšťance, kdy hrála u ochotníků.

Zdravotnickou školu vyměnila v roce 1956 za pražskou Divadelní fakultu. Po jejím absolvování se stala členkou pražského Divadla E. F. Buriana, kde působila až do roku 1991, kdy byla tato scéna zrušena. Začátkem 70. let přešla na dva roky do Divadla za branou Otomara Krejči. Poslední divadelní role ztvárnila Milena Dvorská na jevišti pražského Divadla Na Fidlovačce.