Mitchell creció en una familia de orientación cultural. Su madre era poeta y editora, y su padre un artista aficionado. De niña, Mitchell visitaba con frecuencia el Instituto de Arte de Chicago y el Museo Field con su padre, donde dibujaban y pintaban acuarelas, y más tarde se licenció y obtuvo un máster en Bellas Artes en la Escuela del Instituto de Arte. Aunque Mitchell se trasladó a Nueva York tras finalizar sus estudios, más tarde titularía varias obras en referencia a su ciudad natal, y con frecuencia mencionaba su continua influencia en su sensibilidad y su obra. Su amor por la poesía y por la pintura francesa del siglo XIX -que arraigó en las galerías del Instituto de Arte de Chicago- siguieron siendo pasiones firmes a lo largo de su vida.

El estudio de Mitchell en St. Marks Place era un espacio sencillo -una habitación grande dividida en dos zonas- y organizado en torno a su práctica pictórica. Las ventanas del estudio daban al norte, y a menudo pintaba en grandes lienzos sin estirar, grapados a la pared. En medio de su activa vida social y profesional, apreciaba la intimidad de este estudio, como recordaría más tarde: "St. Marks siempre ha sido un lugar que nadie invadía, salvo George, mi caniche. Nadie me invadió allí. Sigue siendo algo enorme para mí"

La primera exposición individual de Mitchell en Nueva York fue en la New Gallery en 1952, y poco después obtuvo la representación de la Stable Gallery, donde su obra se mostró en exposiciones individuales y colectivas hasta 1965. Mitchell mantuvo la representación de galerías en Nueva York durante toda su carrera (expuso en la Galería Martha Jackson, Xavier Fourcade y la Galería Robert Miller), y regresaba a Nueva York desde Francia con regularidad para asistir a exposiciones y visitar a sus amigos.

París

La primera estancia de Mitchell en París, en 1948, se debió a una beca de viaje de la Escuela del Instituto de Arte de Chicago. Tras la Segunda Guerra Mundial, encontró la ciudad devastada, aunque consiguió alquilar un estudio (con fontanería y electricidad básicas) en la rue Galande, en el quinto distrito. Escribió a su entonces novio Barney Rosset "J'ai un atelier - [...] desde mi ventana puedo ver Notre Dame - [...] Tiene 2 enormes ventanas - luz del norte - paredes blancas, blancas" La estancia de Mitchell en este apartamento, aunque productiva, fue breve. El frío húmedo del invierno la enfermó, por lo que abandonó París por el sur de Francia a finales de 1948.

Mitchell regresó a París en 1955, y vivió entre París y Nueva York hasta 1959. Durante este periodo, vivió y pintó en ocho estudios parisinos temporales diferentes, lo que supuso un reto logístico e impuso diversas limitaciones a su trabajo.

Vétheuil

Mitchell adquirió La Tour, su casa de Vétheuil (Francia), en 1967, y se trasladó a ella permanentemente a finales de 1968, tras realizar amplias reformas. Enclavada en la ladera de una colina de esta pequeña ciudad a unos 70 kilómetros al noroeste de París, la propiedad de Mitchell incluía exuberantes jardines y árboles frutales, así como una estructura independiente (antiguamente un pabellón de juegos) en lo alto de la colina, que ella convirtió en estudio. La casa tenía unas vistas extraordinarias de una iglesia gótica del siglo XII al sureste, más allá del huerto de Mitchell, y del río Sena, las casas del pueblo de Lavacourt (justo al otro lado del Sena), y los lagos circundantes y los campos lejanos al oeste. En una ingeniosa alusión a Vermeer, describió este paisaje como su "Vista de Delft"

Aunque estaba rodeado de un paisaje impresionante, las ventanas orientadas al oeste de este estudio estaban cubiertas con arpillera, y Mitchell trabajaba principalmente de noche. Eligió trabajar con lo que ella denominaba "luz eléctrica", revisando sus cuadros a la luz del día al día siguiente.

Casi al final de su vida, Mitchell reflexionó: "La soledad que encuentro en mi estudio es de plenitud. Me basto a mí misma, estoy plenamente allí" Mitchell trabajó en su estudio de Vétheuil ininterrumpidamente desde 1968 hasta su muerte en 1992.