Actrice chileno-espagnole, Millaray Lobos a été formée à l’Ecole d’Art de l’Université du Chili, mais a également suivi les cours du Conservatoire National de Paris. Elle fut un membre fondateur de la compagnie théâtrale chilienne Teatro el Hijo et, à cette occasion, elle a travaillé avec Alfredo Castro et Paulina Garcia. Entre 2001 et 2009, Millaray Lobos s’est installée en France où elle a beaucoup joué sur les scènes nationales. Par la suite, elle a multiplié les projets, partagée sans cesse entre le Chili et la France. Depuis le milieu des années 2010, elle est également professeure d’art dramatique au Chili.
Pendant sa carrière, elle est peu apparue au cinéma et commence cette seconde carrière en 2019 avec le rôle-titre de Medea (Moreno, 2019), puis celui de la fille de Paulina Garcia et Alfredo Castro dans Algunas Bestias (Serrano, 2019).
Millaray Lobos a également joué dans le film Netflix Personne ne sait que je suis là (Antillo, 2020), avant de se lancer dans la grande aventure des séries télévisées depuis peu de temps.
