За пръв път Симеон Табаков в книгата си за Сливен споменава за с. Млекарево (Юртчии): „Околните селяни посочват, че при тоя „юрт“ са се намирали много стари работи, па и до днес там личат следи от развалини. Юрт, юртлук в турския език отговаря на нашето „селище“, място на разсипано или напуснато заселище, с развалини от заселище“.
Първоначално на мястото на днешната южна част на селото съществува турско село населено с юруци. То наброява до 150 турски къщи и 10 – 15 на аргатите българи. Чума унищожава населението на това турско село. Оцеляват десетина къщи, но селото изчезва. Малко по на север нови преселници турци правят ново селище, продължение на което е днешното село Млекарево. Идват и преселници българи за аргати на турците, между които и двама души от западните български покрайнини.
Най-старото име на селото, загинало от чумата е Юрукчий, основано от турци-скотовъдци от групата тюркмени, дошли от Мала Азия и изчезнали около средата на 18 век. Тези юруци пасат своите стада в обширния бозалък, които обхваща цялата околност на селото в посока на село Радецки и село Пет Могили. От тези именно коняри-юруци идва името на селото Юрукчий, после видоизменено в Юручий и по-късно преименувано в Млекарево.
Първият кмет и учител след Освобождението е даскал Андрея Желев. Основното училище е открито през 1876 г. и се помещава в неговата къща. През 1882 г. е построена двуетажна къща. Долният етаж се използва за църква, а горният за училище. Новото училище е изградено през 1963 г.
Читалището е основано на 20 октомври 1920 г. от бирника Владо Павлов. Първите книги са главно със селскостопанско съдържание и са предоставени безплатно от министерството на просветата.
Поминъкът е предимно свързан със земеделие и животновъдство. Върхът на досегашното си развитие селото достига през втората половина на 20 век, като център с АПК на 22 села.
През 1981 г. населението е 1190 жители. В центъра на селото се намира източноправославен християнски храм „Св. Архангел Михаил“, построен през 1931 – 1937 г. от тревненски майстори. Той е строен години – започвали, спирали, отново събирали средства и продължавали.
В архивни документи на Старозагорската митрополия като начало на строежа се сочи година 1934. Църква в селото не е имало, но свещеник е имало много, много по-рано, още преди 1876 година. Църковните служби, обреди, ритуали са се извършвали в стая от частна къща или дюкян, пригодени за целта, а и свещеникът не е бил на постоянна служба. Чак в 1930 година е бил назначен отец Атанасий Драгов Христов, вече като свещеник на постоянна служба. Той е роден на 10 март 1906 година в Раднево. Имал завършено средно свещеническо образование. Ръкоположен бил за дякон на 26 август 1928 година, а два дни след това – за свещеник. Свещеник бил в Млекарево от 1930 до 1946 година. С неговото име се свързва учредяването на инициативен комитет за събиране на средства за строеж на храм, учредяването на църковно настоятелство през 1932 г. и освещаването на завършената църква „Св. Архангел Михаил“.
Църквата била изградена есента на 1938 г., но можела да бъде осветена само ако отговаряла на всички изисквания на канона – отвътре и отвън. Трябвали средства – и хората от селото давали, кой колкото може и каквото може.
