Зоран Радмиловић је рођен 11. маја 1933. године, у Зајечару. По очевој жељи уписао је Правни факултет у Београду, који је напустио после две године, да би се затим опробао и на Архитектонском и Филолошком, али на крају уписује и потпуно апсолвира глуму на Академији за позориште, филм, радио и телевизију. Каријеру је започео у Београдском драмском позоришту, у ком је испрва наступао у мање значајним представама. Дипломирао је 1963. године по повратку из војске.
Године 1964, Радмиловић добија насловну улогу представи „Краљ Иби“ на сцени Атељеа 212. Током настајања представе његова глумачка надареност довела је до тријумфа импровизације. Иако је остварио низ успелих улога у позоришту, на филму, телевизији и естради, све су оне остале у сенци „улоге живота“ у „Краљу Ибију“, чак и кад се ради о бриљантном остварењу — улози Молијера за коју је награђен Октобарском наградом града Београда.
Зоран Радмиловић је дебитовао на филму 1962. године у остварењу Јована Живановића „Чудна девојка“, а у својој каријери остварио је око двадесет улога на филмском платну. Главне је одиграо у филмовима „Глинени голуб“, „Рам за слику моје драге“, „Поглед у ноћ“, „Павиљон 6“, „Срећна породица“…
Своју последњу, 299. представу „Радован III“ одиграо је 9. јуна 1985. године у јаким боловима, али је опет, уз његову велику жељу, представа одржана до краја. Три дана касније пребачен је у болницу у којој је и преминуо 21. јула 1985. године.
Иако су прошле три деценије од одласка маестра српског позоришта и филма, његове улоге остале су запамћене кроз генерације.