Митчелл, которого в прессе называли "отцом сланцевой революции", основал компанию Mitchell Energy & Development Corp., которая в 1980-е годы первой начала применять для добычи сланцевого газа метод гидроразрыва пласта. Этот метод позволил значительно сократить себестоимость добычи газа из сланцев.
"Сланцевая революция" позволила США резко увеличить объемы добычи природного газа из сланцев, в результате чего, в том числе, значительно сократилась зависимость американской экономики от импорта нефти. В 2009 году США обогнали Россию и вышли на первое место в мире по добыче природного газа.
В 2002 году Митчелл продал свою компанию концерну Devon Energy за 3,5 миллиарда долларов. Весной 2013 года Forbes оценил состояние бизнесмена в 2 миллиарда долларов, поставив его на 249-е место в списке богатейших людей США.
Митчелл также был известен как крупный филантроп. В 2011 году он присоединился к инициированной Биллом Гейтсом и Уорреном Баффетом кампании The Giving Pledge, участники которой обещают пожертвовать более половины состояния на благотворительность.
