
Japoński skrzydłowy, który napisał pracę dyplomową o dryblingu, a z Kawasaki Frontale wygrał ligę i Puchar Cesarza.
Urodził się 20 maja 1997 roku w Kawasaki w prefekturze Kanagawa. Piłkę zaczął kopać w klubie Saginuma SC, a potem przeszedł przez wszystkie szczeble akademii Kawasaki Frontale, od drużyny U-10 do U-18. Chodził do tej samej podstawówki w Saginumie co Ao Tanaka, późniejszy kolega z reprezentacji. W szkolnej księdze pamiątkowej obiecał, że jako piłkarz zrobi Japonii dumę. Rok później tę samą obietnicę powtórzył Tanaka.
W ostatniej klasie liceum, w sierpniu, Frontale zaproponowało mu awans do pierwszej drużyny. Po rozmowie z klubem i rodzicami odmówił. Powiedział, że nie ma jeszcze pewności siebie, by od razu grać zawodowo, i chce przez cztery lata uczyć się i trenować na Uniwersytecie Tsukuba. Później tłumaczył, że patrzył na starszych o rok wychowanków akademii, Koję Miyoshiego i Ko Itakurę, i nie czuł się gotowy na tak wysoki poziom. Na Tsukubie studiował wychowanie fizyczne, a pracę dyplomową napisał o dryblingu.
W czasie studiów nie zerwał kontaktu z Frontale. W 2017 roku został w klubie zawodnikiem z tak zwaną specjalną rejestracją JFA i J.League, a w Pucharze Ligi zadebiutował we wrześniu 2019 roku. W lipcu 2018 roku Frontale ogłosiło, że po studiach dołączy do zespołu od sezonu 2020.
W J1 League zadebiutował 22 lutego 2020 roku, w pierwszej kolejce sezonu. Frontale z Tōru Ōnikim na ławce wygrało ligę, a Mitoma znalazł się w jedenastce sezonu. 1 stycznia 2021 roku strzelił jedynego gola w wygranym 1:0 finale Pucharu Cesarza z Gambą Osaka: w 55. minucie wbiegł w pole karne po podaniu Leandro Damião i strzelił prawą nogą obok bramkarza. Na początku sezonu 2021 zdobył dwa gole w wygranym 3:2 finale Superpucharu Japonii, również z Gambą.
W sierpniu 2021 roku Brighton & Hove Albion ogłosiło jego transfer na czteroletnim kontrakcie. Na pierwszy sezon wypożyczyło go do belgijskiego Royale Union Saint-Gilloise. Początkowo prawie nie mówił po angielsku i wchodził z ławki, gdy rywale opadali z sił. W październiku 2021 roku w meczu z Seraing przy stanie 0:2 i grze w osłabieniu wszedł po przerwie i strzelił hat-tricka, a Union wygrało 4:2.
W Premier League zadebiutował w sierpniu 2022 roku, wchodząc w 75. minucie bezbramkowego meczu z Newcastle United. Do podstawowego składu wszedł w zwycięskim meczu z Chelsea. Pod wodzą Roberto De Zerbiego stał się jednym z najważniejszych graczy Brighton. 29 stycznia 2023 roku w czwartej rundzie Pucharu Anglii strzelił zwycięskiego gola w wygranym 2:1 meczu z Liverpoolem, obrońcą trofeum: na dalszym słupku przyjął piłkę, zszedł do środka i zewnętrzną częścią stopy posłał ją w górny róg. Pep Guardiola powiedział o nim, że jest „we właściwym miejscu, u właściwego trenera”.
Najgroźniejszy jest w grze jeden na jednego. W klubowej ankiecie Frontale jako swoją broń podał drybling i łapanie rywali na przeciwnej nodze. Ken Mukōjima z działu sportowego klubu mówił o nim, że jego drybling opiera się na wyczuciu, którego brakowało innym piłkarzom. Mitoma jest prawonożny i gra na lewym skrzydle.
Christian Burgess, kolega z Union Saint-Gilloise, zapamiętał go z pierwszych treningów jako bardzo szybkiego na pierwszych krokach i spokojnego przy piłce. Mówił, że Mitoma wykańcza akcje „jak Thierry Henry”, najchętniej do dalszego rogu bramki.
Na igrzyskach olimpijskich w Tokio, rozgrywanych w 2021 roku, wszedł trzy razy z ławki i strzelił gola w przegranym 1:3 meczu o brąz z Meksykiem. W seniorskiej reprezentacji zadebiutował w listopadzie 2021 roku, wchodząc z ławki w wygranym 1:0 meczu eliminacji mistrzostw świata z Omanem. W marcu 2022 roku w Sydney, wchodząc na boisko w 84. minucie meczu z Australią, strzelił dwa gole i zapewnił Japonii awans na mundial w Katarze.
Na mistrzostwach świata w Katarze zagrał w trzech meczach grupowych, za każdym razem wchodząc z ławki. W wygranym 2:1 meczu z Hiszpanią 1 grudnia 2022 roku zagrał piłkę, która o włos nie opuściła boiska, do Tanaki, a ten strzelił zwycięskiego gola. Sędziowie VAR uznali, że piłka pozostała w grze.
Na mundial w Ameryce Północnej nie pojechał: w maju 2026 roku został wykluczony z powodu urazu.





