Mir hat einen schwarzen Gürtel im Brazilian Jiu-Jitsu und Kenpo Karate. In seinem Kampfstil spielt insbesondere sein BJJ-Hintergrund eine Rolle, die meisten seiner Siege errang er durch Aufgabegriffe.
Frank Mir wurde durch einen Sieg über Tim Sylvia bei UFC 48 - Payback am 19. Juni 2004 neuer UFC Heavyweight Champion. Durch einen Motorradunfall im September 2004 war es Mir nicht mehr möglich den Titel zu verteidigen, so dass ihm dieser im August 2005 aberkannt wurde.[1] Mir arbeitete danach an seinem Comeback in der UFC, mit anfänglich wechselndem Erfolg. Nachdem er im Februar 2008 Brock Lesnar in der ersten Runde via Kneebar besiegen konnte, erhielt Mir die Chance auf den UFC Interim Heavyweight Title, welchen er sich mit einem Sieg im Dezember 2008 über Antônio Rodrigo Nogueira auch errang. Daher kam es am 11. Juni 2009 zum zweiten Aufeinandertreffen zwischen Brock Lesnar und Frank Mir, diesmal um den UFC Heavyweight Titel. Der Kampf wurde von Lesnar dominiert und Mir verlor in der zweiten Runde durch TKO.[2] Nach dieser Niederlage bekam es Frank Mir am 13. Dezember 2009 mit Cheick Kongo zu tun, den er klar besiegte.[3] Am 27. März 2010 wurde er dann von Shane Carwin besiegt. Im September konnte er Mirko Filipović im Hauptkampf der UFC 119 in der dritten Runde durch KO bezwingen.[4] Sein wohl spektakulärster Sieg gelang Mir am 10. Dezember 2011 gegen den BJJ-Experten Antônio Rodrigo Nogueira, den er per Kimura den Arm brach, weil dieser sich weigerte, abzuklopfen. Den darauffolgenden Titelkampf gegen Junior dos Santos verlor Mir jedoch durch TKO. 2016 wurde Mir nach einem Kampf gegen Mark Hunt bei der Dopingkontrolle positiv auf Oral-Turinabol getestet.[5] In seinen letzten acht Kämpfen brachte er es lediglich auf zwei Siege.