Aunque nació en Río de Janeiro, Brasil, sus padres adoptivos, los dos blancos, le llevaron a la localidad de Tres Pontas de pequeño. Su madre cantaba en un coro, a menudo acompañada por su hijo. El padre fue ingeniero electrónico, profesor de matemáticas y llegó a controlar una radio local. Cuando tenía 19 años, Milton se mudó a Belo Horizonte y comenzó a cantar en donde podía. Finalmente, consiguió un éxito cuando la cantante Elis Regina grabó una de sus canciones en 1966, "Cancao do Sal". Regina consiguió que apareciese en un popular programa de televisión y, tras actuar al año siguiente en el Festival Internacional de la Canción de Brasil, su carrera se disparó al éxito. En el año 1972 colaboró con compositores como Marcio Borges, Fernando Brant, Ronaldo Bastos y otros amigos para grabar “Clube Da Esquina”, un disco doble. Las canciones siguen siendo grabadas en la actualidad y se han convertido en estándares en Brasil. Desde que Milton empezó a grabar de forma independiente en 1967 para el sello Codil, ha escrito y grabado más de 30 discos. Durante los años 80 y 90 Milton diversificó sus intereses musicales, experimentando vocal, lírica y estilísticamente. A mediados de los años 90, Nascimento firmó para la Warner Bros.