Mitchell se narodila v Los Angeles, ale s rodinou se přestěhovala do Dallasu v Texasu. Vyrostla v rodině se třemi sestrami, z nichž je nejstarší. Vystudovala střední školu uměleckého a výtvarného umění Booker T. Washington, která vyprodukovala mnoho Známých umělců. V roce 1991 absolvovala Stephens College. V 90. letech byla převážně na jevišti, pracovala v divadle Dallas Theater a v Encore Company. Rok 1998 byl pro ni průlomový, když získala jednu z hlavních rolí v televizním filmu Gia s Angelinou Jolie.

Po rolích v televizních seriálech JAG, Significant Others, Čas vašeho života, CSI, Boston Legal a dalších byla známá po celém světě. 

Mitchell se 13. června 2004 vdala za herce Chrise Soldevilla. Společně maji syna, který se narodil v roce 2005.