André Milhoux fait ses débuts dans le monde de la course automobile au début des années 1950, en participant à des épreuves locales en Belgique. Il se fait rapidement remarquer par son talent et sa détermination, gravissant les échelons du sport automobile national.

Il fait une brève incursion en Formule 1. En 1956, au Grand Prix d'Allemagne, il remplace André Pilette, blessé lors d'une sortie de piste durant les essais. André se retrouve donc au départ au volant d'une Gordini sans avoir pu faire d'essais. Il abandonne à la suite d'une casse moteur, ce qui restera son unique départ en F1.

C'est dans les courses d'endurance qu'il s'est véritablement illustré. Il participe à plusieurs reprises aux 24 Heures du Mans entre 1956 et 1962. Son meilleur résultat est une remarquable septième place en 1960, obtenue au volant d'une Ferrari 250 GT SWB. Ces performances dans l'une des courses les plus difficiles au monde ont consolidé sa réputation de pilote fiable et endurant.

Il a connu de nombreux succès en Belgique, se distinguant particulièrement dans les courses de côte et sur circuit. Ces succès ont fait de lui une figure respectée du sport automobile belge.