Mitchell växte upp i Waterloo, Ontario, och började spela hockey för Waterloo Wolves i Pavilion League. Under säsongen 2000-01, ledde Mitchell hans Waterloo Wolves Bantams och valdes i den första rundan (19:e totalt) i 2001 OHL Priority Selection från Plymouth Whalers.
Mitchell valdes i den första rundan, 19:e totalt, av 2001 OHL Priority Selection Draft av Plymouth Whalers. Han blev kapten för Whalers i hans sista säsong med laget.
Han draftades av Toronto Maple Leafs och spelade för farmarlaget åt Maple Leafs Toronto Marlies i AHL för tre säsonger. Han spelade hela säsongen 2008-09 med Toronto i NHL. Den 1 november 2008 gjorde han sina första två karriärmål mot New York Rangers i en 5-2-seger.[1] Han blev också vald som matchens första stjärna.
Den 28 februari 2011 blev Mitchell trejdad från Toronto Maple Leafs till New York Rangers i utbyte mot ett sjunde val i draften 2012.[2] Efter att ha startat säsongen 2011-12 med Rangers farmarlag Connecticut Whale i 17 matcher så tillbringade Mitchell restan av säsongen i Rangers. 25 november 2011 gjorde han sin första poäng för Rangers när laget besegrade Capitals.[3][4]
1 juli 2012 tecknade Mitchell en tvåårskontrakt som free-agent med Colorado Avalanche.[5]
