เขมสรณ์ หนูขาว มีชื่อเล่นว่า มิลค์ ที่แปลว่า นม เพราะตอนเล็ก ๆ กินนมเก่ง เกิดเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2522 ณ จังหวัดนครศรีธรรมราช เป็นลูกคนโตในจำนวน 3 คน ของนายสวัสดิ์ และนางมาเรียม หนูขาว

เข้าสู่วงการครั้งแรกเมื่ออายุ 12-13 ปี จากการถ่ายโฆษณา จนกระทั่งได้มีบทบาทการแสดงครั้งแรก จากภาพยนตร์เรื่อง ท่านขุนน้อยน้อย แห่งสยาม ในปี พ.ศ. 2536 จากนั้นได้มีชื่อเสียงโดยรับบทนำจากภาพยนตร์เรื่อง เสียดาย จากการกำกับของหม่อมเจ้าชาตรีเฉลิม ยุคล ในปี พ.ศ. 2537 จากนั้นก็ได้มีผลงานการแสดงเข้ามาอีกต่อเนื่อง โดยจะรับบทเป็นตัวประกอบทั้งภาพยนตร์และละครโทรทัศน์ เช่นเรื่อง ไม้ดัด ทางช่อง 7 คู่กับ มาฬิศร์ เชยโสภณ เป็นต้น

การศึกษาจบปริญญาตรีจากคณะนิติศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพ ปริญญาโทสาขากฎหมายระหว่างประเทศ จากมหาวิทยาลัยลอนดอน เมโทรโปลิแทน ประเทศอังกฤษ และกลับมาทำงานเป็นผู้ประกาศข่าวทางช่อง TNN ของยูบีซี โดยรับหน้าที่เป็นผู้ประกาศข่าวเพียงอย่างเดียว ก่อนจะย้ายไปที่ช่อง 5 โดยเริ่มจากการเป็นพิธีกรในรายการ สยามเช้านี้ เริ่มในต้นปี พ.ศ. 2551 ซึ่งทำหน้าที่ทั้งผู้ประกาศข่าวและนักข่าวภาคสนามด้วย

ปัจจุบันกำลังศึกษาในระดับปริญญาเอก คณะรัฐศาสตร์ สาขาอาชญาวิทยาและงานยุติธรรม ที่มหาวิทยาลัยจุฬาลงกรณ์ และรายงานข่าวทาง ไทยรัฐทีวี