Mitchum nasceu em Bridgeport, Connecticut, em 1917. Desempenhou vários e pitorescos ofícios antes de transferir-se para a Califórnia, onde virou ator. Sua atuação na série de westerns com Hopalong Cassidy lhe valeu um contrato na empresa RKO. Em 1945, interpretou seu primeiro papel importante no drama de guerra Também Somos Seres Humanos, de William A. Wellman.
Durante muito tempo os críticos implicaram com ele, considerando-o inexpressivo. Na verdade, seu rosto impenetrável era daqueles em que se podia vislumbrar certa tristeza, quando não cinismo. Com o tempo Mitchum transformou-se em símbolo do herói moderno, nobre, mas desencantado, que assume conscientemente, até mesmo com humor, seu destino trágico. Foi assim que apareceu em Fuga ao Passado, clássico noir de Jacques Tourneur, e Paixão de Bravo, de Nicholas Ray.
Capaz de impor uma presença inquietante na tela, encarnou personagens que podem ser definidos como a imagem negativa do herói, verdadeiras encarnações do mal. Os mais marcantes foram o pastor sádico de O Mensageiro do Diabo, de Charles Laughton, e o ex-presidiário que tenta vingar-se do advogado que o mandou para a cadeia em Círculo do Medo, de J. Lee Thompson, refilmado como Cabo do Medo, por Martin Scorsese.

Morreu de câncer no pulmão a 1 de julho de 1997.
Filmografia:

FILMOGRAFIA

The Leather Burners (debut)
Hoppy Serves a Writ (1942)
Border Patrol (1942)
Follow the Band (1942)
Colt Comrades (1942)
A Comédia Humana (1942)
We've Never Been Licked (1942)
Beyond the Last Frontier (1942)
Bar 20 (1942)
Doughboys in Ireland (1942)
Corvette K-225 (1942)
Aerial Gunner (1942)
Lone Star Trail (1942)
False Colors (1942)
Mestres de Baile (1942)
Riders of the Deadline (1942)
Cry Havoc (1942)
Gung Ho! (1942)
Minesweepers (1943)
Mr. Winkle Goes to War, (1943)
Johnny Doesn't Live Here Anymore (1943)
When Strangers Marry (1943)
The Girl Rush (1944)
Trinta Segundos sobre Tóquio (1943)
Nevada (1944)
West of the Pecos (1944)
The Story of G.I. Joe (1945)
Till the End of Time (1945)
Correntes Ocultas (1946)
Locket (1946)
Pursued (1946)
Rancor (1946)
Desire Me (1946)
Figa ao Passado (1947)
Rachel and the Stranger (1947)
Sangue na Lua (1948)
O Pônei Vermelho (1949)
The Big Steal (1949)
Holiday Affair (1949)
Where Danger Lives (1950)
My Forbidden Past (1950)
His Kind of Woman (1951)
The Racket (1951)
Macau (1952)
One Minute to Zero (1952)
The Lusty Men (1952)
Second Chance (1952)
Angel Face (1952)
White Witch Doctor (1953)
She Couldn't Say No (1954)
O Rio das Almas Perdidas (1954)
Track of the Cat (1954)
Não serás um Estranho (1955)
Mensageiro do Diabo (1955)
Man With the Gun (1955)
Foreign Intrigue (1956)
Bandido (1956)
O Céu é Testemunha (1957)
Fire Down Below (1957)
The Enemy Below (1957)
Thunder Road (1957)
The Hunters (1958)
The Angry Hills (1958)
The Wonderful Country (1958)
Home From the Hill (1959)
The Sundowners (1960)
The Night Fighters (1960)
Do Outro Lado, o Pecado (1960)
The Last Time I Saw Archie (1961)
O Círculo do Medo (1961)
O Mais Longo dos Dias (1962)
Dois na Gangorra (1962)
A Lista de Adrian Messenger (1963)
Rampage (1963)
Man in the Middle (1963)
A Senhora e seus Maridos (1964)
Mister Moses (1965)
The Way West (1966)
El Dorado (1967)
Villa Rides (1967)
A Batalha de Anzio (1968)
5 Card Stud (1968)
Cerimônia Secreta (1968)
Young Billy Young (1968)
The Good Guys and the Bad Guys (1969)
A Filha de Ryan (1970)
Going Home (1971)
The Wrath of God (1972)
Os Amigos de Eddie Coyle (1973)
The Yakuza (1973)
Adeus, Minha Querida (1975)
A Batalha de Midway (1976)
O Último Magnata (1976)
The Amsterdam Kill (1977)
Matilda (1977)
The Big Sleep (1978)
Breakthrough (Ger.) (1979)
Nightkill (1980)
Agency (Can.) (1981)
That Championship Season (1982)
O Embaixador (1983)
Os Amantes de Maria (1985)
Thompson's Last Run (1986)
O Elétrico Mr. North (1987),
Scrooged (1988)
John Huston: The Man, the Movies, The Maverick (narrator) (1988)
Brotherhood of the Rose (1989)
Cabo do Medo (1991)
Tombstone (1993)
Woman of Desire (1994)
Midnight Ride (1994)
Back Fire! (1995)
Dead Man (1996)