Mitski Miyawaki est née le 27 septembre 1990 au Japon, d’un père américain et d’une mère japonaise. Dès le plus jeune âge, elle baigne dans l’univers musical mêlé de folk, musiques du monde (par son père) et de J-Pop des années 70.
Le travail de son père, qu’elle préfère ne pas révéler, l’oblige, elle et sa famille, à déménager régulièrement, et ce dans 13 pays, notamment la Turquie, la Chine, la Malaisie, et la République démocratique du Congo, avant de s’installer à New York. Elle y intègre l’université Hunter Collège pour étudier le cinéma, puis se réoriente vers la musique au conservatoire Purchase Collège, où elle étudie la composition studio.
Durant cette période, elle enregistre et auto-produit ses deux premiers albums au piano : Lush (2012) et Retired from Sad, New Career in Business (en) (2013), en tant que projets d’étude.
Elle obtient son diplôme en 2014 et entame alors l’écriture de son troisième album, Bury Me at Makeout Creek (en), qu’elle sort le 11 novembre 2014, via Double Double Whammy (en).
Cet album signe un nouveau départ musical pour Mitski, s’éloignant des compositions orchestrales et du piano, au profit de guitares aux textures brute et impulsive. Celui-ci reçoit plusieurs critiques positives.
Le 22 décembre 2015, Mitski signe sur le label Dead Oceans et sort son quatrième album, Puberty, l’année suivante.
Mitski sort le 17 août 2018 un cinquième album, Be the Cowboy, toujours chez Dead Oceans, acclamé par la critique.