Затем он перешёл в Университет Уэйк-Форест[1][2], но «Арис» сохранил за собой клубные права на игрока до 2017 года[3]. Следующие 3 сезона Митоглу провёл в баскетбольной команде колледжа.
Панатинаикос (2017—2021)
После ухода из Университета Уэйк-Форест Митоглу подписал четырёхлетний контракт с греческим клубом «Панатинаикос»[4][5].
Олимпия Милан (2021—2022)
25 июня 2021 года Митоглу подписал двухлетний контракт с итальянским клубом «Олимпия» Милан на сумму 1,8 миллиона евро.
С марта 2022 по июль 2023 года Митоглу был замешан в крупном допинговом скандале, связанном с нелицензионными фармацевтическими препаратами. 9 марта 2023 года Динос Митоглу официально был дисквалифицирован ФИБА на 32 месяца[6]. 5 июля 2023 года Спортивный арбитражный суд Швейцарии сократил срок его наказания до 16 месяцев, то есть Митоглу смог участвовать в спортивных мероприятиях ФИБА с 28 июля 2023 года.
Панатинаикос (2023—настоящее время)
6 июля 2023 года Митоглу вернулся в «Панатинаикос», подписав трёхлетний контракт[7].
За взрослую сборную Греции Митоглу дебютировал в квалификации к чемпионату мира 2019 года. Впервые на крупном турнире за сборную Митоглу мог выступить на чемпионате мира 2023 года, однако за 1 час до начала турнира получил травму девой руки и не смог сыграть на турнире, тем не менее он остался в заявке сборной, так как заменить по правилам соревнования его уже было нельзя[8]. Таким образом первым крупным турниром для Митоглу стали летние Олимпийские игры 2024 года, на которых сборная Греция заняла итоговое 8-е место.