Mierzący 193 centymetry wzrostu piłkarz w wieku 16-lat trafił do Interu Mediolan. W młodzieżowych zespołach 18-krotnego mistrza kraju oraz 3-krotnego triumfatora Ligi Mistrzów nie zdołał jednak zagrzać miejsca na dłużej. Na zasadzie wypożyczenia trafił do Sassuolo. Najwięcej grania na Półwyspie Apenińskim zapewnili mu jednak w Bolonii.
Dwa sezony w roli podstawowego obrońcy w zespole Primavery nie poskutkowały jednak przedłużeniem umowy z młodzieżowym reprezentantem Słowenii. Mitrović został bez klubu. Stan zawieszenia nie trwał jednak długo. Dość szybko z jego usług i doświadczenia zebranego we Włoszech postanowili skorzystać w Olimpii Lublana. Szybko okazało się, że to była bardzo dobra decyzja. Nemanja rozegrał 127 meczów (5 goli i 6 asyst), w tym czasie sięgnął po mistrzostwo Słowenii.
Pozyskaniem rosłego obrońcy ze Słowenii przed rokiem zainteresowane było włoskie Torino. Do transakcji nie doszło przez uraz, jakiego Mitrović nabawił się na jednym z treningów. Natomiast podczas trwającego okienka transferowego słoweńskie media wspominały o możliwości przenosin obrońcy Olimpii do warszawskiej Legii. Włodarze mistrza Polski mieli nawet złożyć ofertę opiewającą na 750 tysięcy euro, która została odrzucona.
Wydaje się, że szefowie Jagiellonii wykonali kolejny bardzo ciekawy ruch transferowy. Mitrović ma 24 lata i obdarzony jest świetnymi warunkami fizycznymi. Fachu obrońcy w dużej mierze uczył się we Włoszech, co z pewnością mocno wzbogaciło jego warsztat. W obliczu kontuzji Ivana Runje, jego przyjście z pewnością ucieszy trenera Ireneusza Mamrota.