Menurut sejarah yang beredar dimasyarakat, Mlilir dahulu merupakan sebuah pedukuhan yang dipimpin oleh seorang Kepala Dukuh. Wilayah Dukuh Mlilir meliputi seluruh wilyah yang sekarang menjadi wilayah desa Mlilir ditambah willayah Mojoduwur. Kepala dukuh Mlilir waktu itu adalah seorang petugas yang oleh pemerintah Belanda ditempatkan di Mlilir. Orang biasa menyebutnya dengan sebutan Bekel. Mengenai nama Bekel tersebut masih belum diketahui dikarenakan minimnya informasi baik dokumen maupun sumber lainnya.

Bekel tersebut memimpin diperkirakan sekitar tahun 1850-an. Pada awal tahun 1900-an bekel tersebut meninggal karena faktor usia. Akhirnya masyarakat Mlilir memutuskan untuk memilih pemimpin yang berasal dari warga sendiri yang diketahui orang tersebut bernama Khasan Munawar.

 Letak karajan dukuh Mlilir pada saat itu berada kira-kira 100 m di sebelah selatan dusun Ngemplak sekarang. Didukuh Mlilir pada saat itu terjadi banyak teror yang dilakukan oleh bangsa jin dan setan yang sering menampakkan diri kepada warga. Setelah berembug dengan warga dan berdasar pertimbangan dari pihak kolonial Belanda akhirnya disepakati bahwa Dukuh Mlilir akan melakukan bedol desa ke arah utara dari tempat tersebut, tempat ini sekarang bernama lingkungan Ngemplak. Setelah dukuh Mlilir berpindah keadaan menjadi tenang.

Pada tahun 1901, pemerintah kolonial Belanda merubah status Dukuh Mlilir menjadi Desa Mlilir, secara otomatis Khasan Munawar yang dahulunya dipercaya warga menjadi pemimpin sekarang berubah menjadi seorang Lurah.

Dalam kepemimpinannya Lurah Khasan Munawar sekali lagi memindahkan pusat pemerintahan Desa Mlilir yang  semula berada dilingkungan Ngemplak ke sebelah utara sungai. Alasan pemindahan ini untuk memindahkan warga dalam mengakses segala macam kebutuhan, karena dengan berpindah keutara sungai besar akan lebih dekat dengan pusat perbelanjaan dan pusat keramaian. Sampai saat ini wilayah utara sungai disebut warga sebagai wilayah krajan atau pusat pemerintahan Desa Mlilir.

Lurah Khasan Munawar meminpin selama 34 tahun sampai tahun 1935. Lingkungan Mlilir pada waktu itu meliputi :

1. Dukuh Krajan

2. Dukuh Ngemplak

3. Dukuh Tanjung

4. Dukuh Tulung

5. Dukuh Mojoduwur

6. Dukuh Gayu

Pada tahun 1935 pemerintah kolonial Belanda menginstruksikan kepada lurah-lurah untuk mengadakan pemilihan lurah baru, hal tersebut juga berlaku di Mlilir. Setelah diadakan pemilihan lurah di dapatlah seorang pemenang yaitu Lurah Imam Mustofa. Lurah Imam Mustofa adalah putra dari Lurah khasan Munawar. Pada saat itu ditetapkanlah periode menjabat lurah adalah 12 tahun.

Pada masa pemerintahan lurah Imam Mustofa inilah terdapat banyak kemajuan diantaranya adalah berdirinya Sekolah Rakyat (SR) di dusun Mojoduwur dan beberapa tahun kemudian Sekolah Dasar (SD) di Mlilir. Pada Periode lurah Imam Mustofa inilah Kecmatan Berbek Mengalami pemekaran menjadi 2 kecamatan, yaitu Berbek dan Ngetos. Bersama inipula Dusun Mojoduwur sekarang menjadi desa sendiri. dan Wilayah Desa Mlilir di ringkas hanya menjadi 2 dusun saja, yaitu Krajan dan Gayu.

Berikut pemimpin Desa Mlilir dari pertama sampai sekarang :

1. Lurah Khasan Munawar                         1901   s/d  1935

2. Lurah H. Imam Mustofa                          1935   s/d   1983

3. Kades H. Toeny Roesdi                          1983   s/d  1999

4. Kades Ir. Basuki Rachmat                      1999   s/d   2013

5. Kades Soim                                            2013   s/d   2019  

Demikian asal usul Desa Mlilir. 

Secara geografis Desa Mlilir terletak pada posisi koordinat longitude 111.869863 Lintang Selatan dan latitude -7.667494 Bujur Timur. Topografi ketinggian desa ini adalah berupa daratan sedang yaitu sekitar 91 m di atas permukaan air laut. Berdasarkan data BPS kabupaten Nganjuk tahun 2014, selama tahun 2014 curah hujan di Desa Mlilir rata-rata mencapai 900 mm. Curah hujan terbanyak terjadi pada bulan Desember hingga mencapai 300,00  mm.

Secara administratif, Desa Mlilir terletak di wilayah Kecamatan Berbek Kabupaten Nganjuk dengan posisi dibatasi oleh wilayah desa-desa tetangga. Di sebelah Utara berbatasan dengan Desa Berbek Di sebelah Barat berbatasan dengan Desa Mojoduwur Di sisi Selatan berbatasan dengan Desa Jatirejo sedangkan di sisi timur berbatasan dengan Desa Bendungrejo.

.

Batas – batas desa meliputi :

Luas wilayah Desa Mlilir adalah 190,7 ha yang terdiri dari 110 ha lahan sawah dan sisanya adalah pemukiman penduduk. Sebagian besar lahan sawah di Desa Mlilir adalah sawah tadah hujan.

Jarak tempuh Desa Mlilir ke ibu kota kecamatan Berbek adalah 1 km, yang dapat ditempuh dengan waktu sekitar 15 menit dengan kendaraan bermotor. Sedangkan jarak tempuh ke ibu kota kabupaten adalah 18 km, yang dapat ditempuh dengan waktu sekitar 0.5 jam