Donovan Mitchell Jr. se narodil 7. září 1996 v Elmsfordu ve státě New York, ale vyrůstal v Greenwichi v Connecticutu. Jeho sportovní cesta nebyla od počátku přímočará. Baseball byl původně jeho primární vášní, a to až do střední školy, kde začal vážněji uvažovat o basketbalu. Již v raném věku projevoval výjimečné atletické schopnosti a touhu po úspěchu, které ho nakonec zavedly na basketbalové hřiště.
Po úspěšné středoškolské kariéře se Mitchell rozhodl pro studium na Louisville Cardinals. Na univerzitní úrovni se rychle prosadil jako jeden z nejtalentovanějších hráčů. Během svého druhého a posledního univerzitního ročníku v sezóně 2016-2017 zazářil, když v průměru dosahoval 15,6 bodů, 4,9 doskoků a 2,7 asistencí na zápas. Jeho výkony nezůstaly bez povšimnutí a po této sezóně se rozhodl vstoupit do NBA draftu 2017.
V NBA draftu 2017 byl Donovan Mitchell vybrán jako 13. celkově týmem Denver Nuggets, ale ještě v den draftu byl vyměněn do Utah Jazz za Trey Lylese a 24. výběr v draftu. Tato výměna se ukázala jako klíčová pro obě strany. Mitchell se v Utahu okamžitě stal lídrem týmu. V jeho nováčkovské sezóně (2017-2018) ohromil celou ligu. Zaznamenal průměr 20,5 bodů, 3,7 doskoků a 3,4 asistencí na zápas, čímž si vysloužil nominaci do NBA All-Rookie First Team a skončil na druhém místě v hlasování o NBA Rookie of the Year za Benem Simmonsem. V play-off téže sezóny, navzdory prohře v prvním kole proti Houston Rockets, ukázal svůj potenciál, když v sérii proti Oklahoma City Thunder průměroval neuvěřitelných 28,5 bodů.
V následujících sezónách Mitchell upevnil svou pozici jako jedna z vycházejících hvězd ligy. V sezóně 2019-2020, během tzv. „bublinového“ restartu NBA v Orlandu, dovedl Jazz až do druhého kola play-off, kde v napínavé sedmizápasové sérii podlehli pozdějším finalistům Denver Nuggets. Jeho výkony v této sérii, kde průměroval 36 bodů, patřily k nejlepším individuálním představením v historii play-off. V téže sezóně se také poprvé objevil v NBA All-Star Game, což byl jen začátek jeho pravidelných účastí na této prestižní události. V sezóně 2020-2021 se Utah Jazz stal nejlepším týmem základní části NBA a Mitchell opět zářil, když v průměru zaznamenával 26,4 bodů, 5,2 asistencí a 4,4 doskoků. Jeho nominace na NBA All-Star Game se stala samozřejmostí a v sezóně 2021-2022 si připsal i účast v NBA All-Star Game, kde dokonce zaznamenal 36 bodů a byl blízko k zisku ocenění MVP.
Po šesti sezónách v Salt Lake City došlo v září 2022 k významnému zvratu v jeho kariéře. Donovan Mitchell byl vyměněn do Cleveland Cavaliers. Výměna zahrnovala několik hráčů a výběrů v draftu, což naznačovalo ambice Cavaliers posílit svůj tým. Mitchell se v Clevelandu okamžitě stal klíčovým hráčem a spolu s Dariusem Garlandem vytvořil silnou zadní řadu. V jeho první sezóně v týmu (2022-2023) zazářil, když v průměru dosahoval 28,3 bodů, 4,4 asistencí a 4,3 doskoků. Jeho výkony mu opět zajistily nominaci na NBA All-Star Game. V této sezóně také překonal klubový rekord v počtu nastřílených bodů v jednom zápase NBA, když 3. ledna 2023 nastřílel 71 bodů proti Chicago Bulls. Tato historická bilance ho zařadila mezi elitu střelců NBA.
Donovan Mitchell je také platným členem reprezentace Spojených států amerických. Získal zlatou medaili na Letních olympijských hrách 2020 v Tokiu (konaných v roce 2021), kde byl jedním z klíčových hráčů týmu. Jeho atletické schopnosti, rychlost a schopnost zakončovat ho činí nebezpečným soupeřem. Mimo palubovku se Mitchell věnuje i dalším aktivitám. Je známý svou vášní pro komiksy a sběratelství, což je netradiční zájem pro profesionálního sportovce. Tato vášeň se odráží i v jeho herním stylu, který je často plný nečekaných a dynamických akcí.