Sacramento Kings (2021–2024)
Mitchell dipilih dengan pilihan ke-9 secara keseluruhan dalam Draf NBA 2021 oleh Sacramento Kings.[2] Pada 5 Agustus 2021, ia menandatangani kontrak rookie-scale dengan tim tersebut.[3]
Mitchell membantu Kings memenangkan NBA Summer League 2021 dan dinobatkan sebagai MVP bersama Cam Thomas. Ia juga terpilih ke All-NBA Summer League First Team.[4]
Pada 20 Oktober, Mitchell menjalani debut NBA dengan mencatat dua poin, tiga rebound, dan tiga assist dalam kemenangan 124–121 atas Portland Trail Blazers.[5]
Pada 20 Maret 2022, ia mencetak 28 poin (tertinggi dalam karier saat itu), ditambah tiga rebound dan sembilan assist, dalam kekalahan overtime melawan Phoenix Suns.[6]
Setelah De'Aaron Fox mengalami cedera tangan di akhir musim, Mitchell menjadi starter dan mencatat rata-rata 18,6 poin dan 8,9 assist dengan akurasi tembakan 45,8% dalam periode tersebut.[7]
Pada musim keduanya, menit bermain dan produksinya menurun karena berbagi peran dengan pemain baru seperti Malik Monk dan Kevin Huerter.[7]
Miami Heat (2025–sekarang)
Pada 6 Februari 2025, Mitchell ditukar ke Miami Heat dalam pertukaran lima tim yang juga melibatkan Jimmy Butler ke Warriors.[9]
Dalam 30 pertandingan (15 sebagai starter) bersama Heat, ia mencatat rata-rata 10,3 poin, 2,7 rebound, dan 5,3 assist. Pada 20 April, di putaran pertama playoff, Mitchell mencetak 18 poin, empat rebound, dan sembilan assist dalam kekalahan Game 1 melawan Cleveland Cavaliers.[10]
Pada 8 Juli 2025, Mitchell menandatangani kembali kontrak dengan Heat selama dua tahun senilai $24 juta.[11]