Η επαγγελματική σταδιοδρομία του Σέρβου αθλητή ξεκίνησε το 2011, όταν αγωνίστηκε τη σεζόν 2011-12, στη σερβική ομάδα KK Χέμορφαμ.
Παρτιζάν Βελιγραδίου
Τον Ιούνιο του 2012, ο Μιλουτίνοφ, υπέγραψε τετραετές συμβόλαιο με την ομάδα του Βελιγραδίου, Παρτιζάν, της Αδριατικής Λίγκας.[2] Στην πρώτη του σεζόν με τη φανέλα της Παρτιζάν, κατέκτησε το πρωτάθλημα το εν λόγω πρωτάθλημα, καθώς και το Σερβικό πρωτάθλημα. Την επόμενη χρονιά, πανηγύρισε ξανά τον Πρωτάθλημα Σερβίας, κερδίζοντας στους τελικούς τον Ερυθρό Αστέρα, με σκορ 3-1.[3]
2014–15
Τη σεζόν 2014-15, μετά τις αποχωρήσεις των Ντέγιαν Μούσλι και Τζοφρί Λοβέρν, ο Μιλουτίνοφ, είδε τον χρόνο συμμετοχής του να αυξάνεται. Στις 15 Νοεμβρίου του 2014, σε έναν αγώνα κόντρα στη Λέφσκι Σόφιας, έκανε νταμπλ-νταμπλ, πετυχαίνοντας 21 πόντους και μαζεύοντας 10 ριμπάουντ.[4] Αυτή η εμφάνιση τον έφερε στην καλύτερα πεντάδα της Αδριατικής Λίγκας, για την όγδοη αγωνιστική.[5] Στις 14 Απριλίου του 2015, στους ημιτελικούς της Λίγκας, κόντρα στον Ερυθρό Αστέρα, είχε έναν τραυματισμό στο μάτι δεξί του μάτι (συγκεκριμένα στον κερατοειδή χιτώνα), μετά από σφοδρή σύγκρουση με τον Γιάκα Μπλάζιτς.[6] Εκείνος επέστρεψε στον επόμενο αγώνα, χωρίς όμως το ιατρικό επιτελείο να το έχει εγκρίνει απόλυτα αυτό.[7] Ο Μιλουτίνοφ αγωνίστηκε σε 28 αγώνες εκείνη τη σεζόν, έχοντας 9.8 πόντους ανά παιχνίδι και 7.6 ριμπάουντ ανά παιχνίδι.
Ολυμπιακός Πειραιώς
2015–16
Στις 25 Ιουλίου του 2015, υπέγραψε συμβόλαιο συνεργασίας με τον Ολυμπιακό Πειραιώς, με τριετή ισχύ.[8] Την πρώτη του σεζόν στον Ολυμπιακό, κατέκτησε το Πρωτάθλημα Ελλάδας, κερδίζοντας στους τελικούς τον Παναθηναϊκό με σκορ 3-1.
2016-17
Την επόμενη σεζόν είδε τον χρόνο συμμετοχής του να ανεβαίνει, ειδικότερα μετά τον τραυματισμό του Πάτρικ Γιανγκ, ο οποίος δεν επανερχόταν σε καλή αγωνιστική κατάσταση. Εκείνη τη σεζόν ο Ολυμπιακός έφτασε έως τον τελικό της Ευρωλίγκα, χωρίς να καταφέρει να τον κερδίσει, καθώς και στους τελικούς του Ελληνικού Πρωταθλήματος του οποίους έχασε κι αυτούς, από τον Παναθηναϊκό. Παρόλα αυτά, η σεζόν ήταν πολύ θετική για την απόδοση του Μιλουτίνοφ, καθώς από τρίτος σέντερ της ομάδας βρέθηκε δεύτερος και με την ανοδική πορεία που σημείωσε, ονομάστηκε και ο "Πιο βελτιωμένος καλαθοσφαιριστής της Basket League".[9]
2017–18
Το καλοκαίρι του 2017 υπήρξαν συζητήσεις να ενεργοποιήσει το μπάι-άουτ και να φύγει από τον Ολυμπιακό, με προορισμό την αμερικανική ομάδα που τον επέλεξε. Ωστόσο, αυτό δεν έγινε, και αυτή τη σεζόν ήταν ο πρώτος center της πειραϊκής ομάδας. Μάλιστα, τον Οκτώβριο του 2017, ανανέωσε το συμβόλαιο του για άλλα τρία χρόνια.[10] Στην Ευρωλίγκα αποκλείστηκε στα πλέι οφ από τη Ζαλγκίρις.[11] Στους τελικούς του Ελληνικού Πρωταθλήματος έχασε από τον Παναθηναϊκό.
2018-19
Αυτή τη σεζόν ο Μιλουτίνοφ ήταν ο αθλητής που ξεχώρισε από τον Ολυμπιακό σε μια κακή σεζόν, στην οποία οι ερυθρόλευκοι έμειναν εκτός πλέι οφ στην Ευρωλίγκα και αποκλείστηκαν στον ημιτελικό κυπέλλου Ελλάδος από τον Παναθηναϊκό. Ο ίδιος μπήκε στην καλύτερη πεντάδα του ελληνικού πρωταθλήματος.[12] Στην Ευρωλίγκα μέτρησε 11.7 πόντους και 7.9 ριμπάουντ κατά μέσο όρο.
2019-20
Η σεζόν 2019-20, τον βρήκε μόνο στην Ευρωλίγκα λόγω του εθελούσιου υποβιβασμού του Ολυμπιακού στην Α2 Εθνική Κατηγορία. Είχε 10.3 πόντους και 8.2 ριμπάουντ σε 25 λεπτά μέσο όρο και μέχρι να διακοπεί η σεζόν λόγω της πανδημίας του κορωνοϊού, ο Μιλουτίνοφ ήταν πρώτος ριμπάουντερ και πέμπτος σε αξιολόγηση παίκτης της διοργάνωσης. Στις 12 Αυγούστου 2020, ανακοινώθηκε από την Ευρωλίγκα ότι αποτελεί μέλος της κορυφαίας δεκάδας (ομάδας) του Ολυμπιακού στη δεκαετία 2010-2020, όντας έκτος σε ψήφους του κοινού με ποσοστό 72.85%.[13]
ΤΣΣΚΑ Μόσχας
2020-21
Στις 2 Ιουνίου 2020, ανακοινώθηκε από την ΤΣΣΚΑ Μόσχας, μέχρι το 2023.[14] Στις 30 Δεκεμβρίου 2020, έγινε ο παίκτης με τα περισσότερα επιθετικά ριμπάουντ στην ιστορία της Ευρωλίγκα σε έναν αγώνα, αφού κόντρα στην Αρμάνι Μιλάνο μάζεψε 16.[15] Με τις καλές του εμφανίσεις τον Δεκέμβριο του 2020 (είχε κατά μέσο όρο 12,5 πόντους και 12,5 ριμπάουντ ενώ σούταρε με ποσοστό 66% στα δίποντα) κέρδισε τον τίτλο του MVP του μήνα στην Ευρωλίγκα, για πρώτη φορά στην καριέρα του.[16] Στις 29 Ιανουαρίου 2021, τραυματίστηκε στον δεξιό του ώμο με αποτέλεσμα να μείνει περίπου δύο μήνες εκτός δράσης.[17] Στις 10 Ιουνίου κατέκτησε για πρώτη φορά την VTB Λίγκα, αφού η ΤΣΣΚΑ Μόσχας κέρδισε στη σειρά των τελικών την Ούνικς Καζάν με 3-0.[18]
2021-22
Στις 18 Σεπτεμβρίου, κατέκτησε το πρώτο Σούπερ Καπ της VTB Λίγκα, νικώντας τη Ζενίτ 81-73 με τον ίδιο να έχει 10 πόντους και 5 ριμπάουντ.[19] Στις 28 Ιανουαρίου 2022, κόντρα στην Ούνικς Καζάν είχε 17 πόντους (5/8 βολές, 6/7 δίποντα), 7 ριμπάουντ, 2 ασίστ, 2 λάθη, 2 μπλοκ και 8 κερδισμένα φάουλ στα 31:55 που έμεινε στο παρκέ, συγκεντρώνοντας 28 βαθμούς στο σύστημα αξιολόγησης και αναδείχτηκε MVP της 23ης αγωνιστικής της Ευρωλίγκα.[20] Στις 4 Φεβρουαρίου κόντρα στην Άλμπα Βερολίνου, είχε 21 πόντους (7/8 βολές, 7/10 δίποντα), 11 ριμπάουντ, 2 κλεψίματα και 1 μπλοκ στα 30:35 που αγωνίστηκε, συγκεντρώνοντας 36 βαθμούς στο σύστημα αξιολόγησης και αναδείχτηκε MVP της 25ης αγωνιστικής της Ευρωλίγκα.[21]
2022-23
Για τον Οκτώβριο του 2022, αναδείχτηκε MVP του μήνα έχοντας 13.5 πόντους, 7.7 ριμπάουντ και 1.5 ασίστ με την αξιολόγηση του να φτάνει στους 24.8 βαθμούς.[22] Στις 11 Μαΐου 2023, ανακοινώθηκε ότι αποτελεί τον MVP της VTB Λίγκα αφού είχε 16.1 πόντους, 9.1 ριμπάουντ, 1.5 ασίστ και 28.4 PIR κατά μέσο όρο αγωνιζόμενος σε 28 αγώνες της κανονικής περιόδου.[23] Παράλληλα μέτρησε 13 νταμπλ-νταμπλ.[24] Στις 30 Μαΐου, η ΤΣΣΚΑ Μόσχας αποχαιρέτησε και επίσημα τον αθλητή μετά από τρία χρόνια παρουσίας του στην ομάδα.[25]
Ολυμπιακός Πειραιώς
Στις 24 Ιουνίου 2023, ανακοινώθηκε η επιστροφή του στον Ολυμπιακό μετά από τρία χρόνια, με συμβόλαιο μέχρι το 2025.[26] Στις 19 Οκτωβρίου 2023 κόντρα στην Παρτιζάν για την Ευρωλίγκα, είχε 16 πόντους (2/4 δίποντα, 12/14 βολές), 7 ριμπάουντ, 2 ασίστ, 10 κερδισμένα φάουλ και 30 βαθμούς στο σύστημα αξιολόγησης και αναδείχτηκε MVP της αγωνιστικής στην διοργάνωση.[27] Στις 18 Ιανουαρίου 2024 κόντρα στη Μακάμπι Τελ Αβίβ, είχε ντμαπλ-ντμαπλ με 20 πόντους (8/12 δίποντα, 4/5 βολές), 20 ριμπάουντ (9 επιθετικά, 11 αμυντικά), 1 ασίστ, 1 κλέψιμο, 1 λάθος, 1 μπλοκ και 6 κερδισμένα φάουλ σε 31:31 και με 40 βαθμούς στο σύστημα αξιολόγησης, αναδείχτηκε MVP της 22ης αγωνιστικής της Ευρωλίγκα.[28] Στις 18 Φεβρουαρίου 2024, κατέκτησε το Κύπελλο Ελλάδας, νικώντας στον τελικό τον Παναθηναϊκό με 69-58.[29]
NBA draft
Στις 16 Απριλίου του 2015, ο Μιλουτίνοβ, δήλωσε συμμετοχή στα ΝΒΑ draft του 2015.[30] Στις 25 Ιουνίου του 2015, ο Μιλουτίνοφ επελέγη στον πρώτο γύρο, από τους Σαν Αντόνιο Σπερς, ως 26o pick.[31] Τον Αύγουστο του 2021, τα δικαιώματα στο ΝΒΑ του διεθνούς Σέρβου σέντερ, μεταφέρθηκαν στους Μπρούκλιν Νετς από τους Σαν Αντόνιο Σπερς, ως κομμάτι της μεγάλης ανταλλαγής που ενέπλεξε τις δύο αυτές ομάδες μαζί με τους Λέικερς, τους Ουίζαρντς και τους Πέισερς.[32]
Εθνική Σερβίας
Νέοι
Ο Μιλουτίνοφ αγωνίστηκε στην Εθνική Σερβίας U19, στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα της FIBA U19, στην Πράγα. Εκεί η ομάδα του κατάφερε να κερδίσει το ασημένιο μετάλλιο, μετά από ήττα που υπέστη από την αντίστοιχη ομάδα των ΗΠΑ. Ο Μιλουτίνοφ, σε εκείνο το τουρνουά είχε 10.7 πόντους ανά παιχνίδι και 5.9 ριμπάουντ ανά παιχνίδι.[33]
Ανδρών
Στο Ευρωμπάσκετ του 2015, ο Μιλουτίνοφ, αγωνίστηκε για πρώτη φορά με τη φανέλα της Εθνικής Σερβίας Ανδρών, υπό τις οδηγίες του Αλεξάντερ Τζόρτζεβιτς.[34] Η Σερβία σε ένα δύσκολο γκρουπ, κατάφερε να περάσει πρώτη με 5-0 σκορ, στη φάση των 16. Ωστόσο, στα ημιτελικά της διοργάνωσης, αποκλείστηκαν από τη Λιθουανία, με σκορ 67-74.[35] Στον αγώνα για το χάλκινο μετάλλιο η Σερβία ηττήθηκε από τη Γαλλία 81-68.[36] Ο Μιλουτίνοφ, αγωνίστηκε σε έξι αγώνες, έχοντας τον μικρότερο χρόνο συμμετοχής της ομάδας του, 3.5 λεπτά ανά αγώνα.[37] Επίσης ήταν παρών στο Παγκόσμιο Κύπελλο 2019 στην Κίνα μετρώντας 7 πόντους και 2.3 ριμπάουντ σε 8 αγώνες. Αγωνίστηκε στο Ευρωμπάσκετ 2022, φτάνοντας μέχρι τους 16, όπου η Σερβία αποκλείστηκε αναπάντεχα από την Ιταλία, ενώ ήταν ένα από τα φαβορί της διοργάνωσης.[38] Ήταν παρών στο Παγκόσμιο Κύπελλο 2023, στο οποίο η Σερβία κατέκτησε το ασημένιο μετάλλιο αφού ηττήθηκε στον τελικό από την Γερμανία 83-77.[39] Στους Ολυμπιακούς Αγώνες στο Παρίσι το 2024, έφτασε μέχρι την κατάκτηση του χάλκινου μεταλλίου, αφού στον μικρό τελικό του τουρνουά η Σερβία κέρδισε την Γερμανία 93-83.[40]
