Dopo una gioventù turbolenta entrò nel mondo del cinema, riuscendo piano piano a farsi apprezzare, tanto che con diversi ruoli lavorò in più di 100 film; diede il suo volto a personaggi di guerra, di avventura, del west, della malavita; forse la sua interpretazione che meglio si ricorda è quella del detective di Raymond Chandler, Philip Marlowe, in Marlowe, il poliziotto privato (1975) e in un sequel di 3 anni dopo.

È una delle grandi piastrelle incise che orlano il pavimento (vedi thumbnail) della galleria fra largo Corsia dei Servi e corso Europa. Furono posate fra gli anni 1992 e 2004 a celebrare personaggi celebri del cinema e della televisione invitati a Milano per il Gran Premio Internazionale dello Spettacolo, assegnato con la statuetta dorata di un gatto (Telegatto). Qualcuna è stata danneggiata, qualche altra rubata e parecchie sono coperte dal dehor di un ristorante.
Questa piastrella non porta la data, ma Mitchum venne alla cerimonia dei Telegatti nel maggio 1991, premiato alla carriera.