尊者修行時，是在山洞中進行的。在上座時，尊者會頭頂一油燈，至油枯燈滅方肯下座略事休息。
有一次，尊者夢見家宅已全毀，母親老逝，其妹如乞丐般流浪，於是向瑪爾巴辭行。
瑪爾巴對他說：「世事本就是無常，你去了也沒有甚麼意思，但你要去便去吧！今後我倆恐怕再見不上面了！」，便對他授予了最深妙的耳傳心訣。這些心訣，瑪爾巴只給予密勒日巴，并未授予其他弟子，更囑咐密勒日巴只能傳予最有根器的一位弟子，又叫尊者在看透世間無常後，便應往岡底斯山及喜瑪拉雅山聖母峰等的山洞中努力修行。
尊者回鄉後，發現家鄉已人面全非，其家族大樓已成敗瓦，母親早已死去，妹妹不知所蹤。
在已變為廢墟的大宅中，尊者體悟了無常，頓時入於定中竟達七日。在出定後，尊者走上了終生在洞中修行的生涯。
在跟著下來的日子中，尊者便流浪於一個山洞及另一個山洞間，隱跡人間。尊者從不下山乞食，在沒有糧食時便取山間 麻而吃。這種苦行導致他身泛綠色，頭發也變成呈綠色的怪異情況。
在冰天雪地中，尊者只穿單層的棉布，有時更因布料最終爛了而赤身露體。
此時，尊者心中只念及修行及自己的罪業深重，對世俗的眼光及飯食等事已不挂在心上。
由於他的內火修持有成，在他周圍的冰雪都會融化，這便吸引了山下人民的注意。為了避開來朝禮的人，尊者便遁入更深的山中。
在這樣地在無人山洞中苦行多年後，尊者最終証得了即身成佛的境界，并以佛法攝受了很多弟子，其中包括了本欲來挑戰的魔類。
尊者在世壽八十四歲時示寂，終其一生，絕大部份的時光都是在不同的山洞中修持渡過的。
在後期，尊者已証得神通，遷洞時便以神通飛行至另一個洞，其一生中住過的洞有很多，現在這些地方都被視為聖地及修持閉關的最佳地點。
密勒日巴的形相，在後世多繪為身泛綠色、披白色棉布的長髮體瘦苦行相。
在尊者的一生中，分別對弟子及在深山中遇上的獵人等以唱歌的方式開示極多。這些歌的內容，有些是其修行的過程，有些是對修行人的導引，也有些是他自己的証境之描述。
這些道歌，在後世被結集為《十萬道歌》，是藏族學者研究的對像、修行人的導引及民間的歌謠。
尊者的開示傳承，主要付托予岡布巴大師，成為了現今稱為「噶舉派」的教法。
除了其道歌及傳承外，尊者當年為師所建的九層大樓，至今仍可在西藏見到。
