篮球世界杯首场半决赛在澳大利亚和西班牙之间展开，经过四节比赛和双加时的鏖战，最终澳大利亚以88-95不敌对手，米尔斯全场比赛24投10中，其中三分球11中4，得到32分3篮板2助攻，他在常规时间最后的罚球不中，也让澳大利亚错过了进军决赛的机会。

米尔斯是本届世界杯最强的几个得分手之一，同时也是澳大利亚的核心，场均22.2分在所有球员中排第3，在之前两场比赛中，他分别得到30分和24分，状态非常好。

比赛开场后，米尔斯仍然作为球队的主要持球点，连续用突破撕裂西班牙的防线，尽管开场出现一次传球失误，但之后很快调整过来，连续用急停小抛投完成得分。不过米尔斯的三分手感没有找到，对手也针对他的持球进行了布防，一直没有得到其他得分机会。

次节米尔斯一开始还是没有找到状态，他试图通过无球跑动寻找得分机会，但不管是绕出后接球三分出手还是突破上篮，他都没能打进。在双方陷入胶着时，米尔斯开始发力，先还是通过空切上反篮打进，再利用小打大的机会，过掉对手后马上接抛投打进。在他用突破吸引包夹后，处于空位的队友接球命中三分，最后米尔斯自己也在底角找到机会三分飙中。澳大利亚在次节完成反超，并一度领先7分。

下半场刚开始，米尔斯就在底角飙中三分，在对手迫近比分时，他直线切入助攻贝恩斯在外线飙中，接着自己持球推反击完成一条龙上篮，之后还造成对面三分犯规，可惜三罚只有一中。

队友努力将分差扩大到两位数，但之后米尔斯陷入挣扎：三分、上篮、抛投统统打铁，得分除了来自技术犯规罚球外，只有一个小加的乌龙球。不仅如此，米尔斯还在最后出现发球失误和进攻犯规，这让西班牙在第三节结束时追到只差4分。

末节米尔斯仍然不在状态，上篮不进，还被造了一次进攻犯规。在被追到只差5分时，他用空切完成上篮。但是他在防守端一次赌博抢断给了对手空位三分机会，之后又吃掩护目送对手上篮。