Miller va començar el seu primer partit de lliga el 3 d'octubre, contra els Cincinnati Reds. Miller va llançar sis entrades sense gols, permetent només un hit, i pontuant set. Va aparèixer dues vegades en el relleu dels Cardinals durant la National League Championship Series de 2012
(NLCS) contra els gegants de San Francisco, permetent quatre hits i dos carreres en una entrada. Per a la temporada, Miller va completar entrades combinades en la temporada regular de la Lliga Major, la postemporada i les lligues menors.