Милутинов је играо у јуниорима Хемофарма, а деби у првом тиму вршачког клуба је имао током сезоне 2011/12. У јуну 2012. је потписао четворогодишњи уговор са Партизаном.[1] Са Партизаном је освојио шампионски прстен Јадранске лиге 2013. године, а такође је постао и првак Србије 2013. и 2014. године. На НБА драфту 2015. године, изабран је као 26. пик од стране Сан Антонио спарса.[2]
Олимпијакос
Милутинов је 25. јула 2015. напустио Партизан и потписао трогодишњи уговор са Олимпијакосом.[3] Две године касније је потписао нови трогодишњи уговор са клубом.[4]
У екипи Олимпијакоса је провео укупно пет сезона. Освојио је једну титулу шампиона Грчке (2015/16), два пута је био изабран у најбољу петорку тамошњег првенства (2018, 2019), а такође је 2017. добио награду за играча који је највише напредовао.[5] Два пута је био и учесник Ол стар утакмице грчког првенства.
У последњој сезони у клубу, која је на крају поништена због пандемије ковида 19, у Евролиги је бележио просечно 10,3 поена, 8,2 скока и 1,2 асистенције. Био је најбољи скакач Евролиге, али и пети у целом такмичењу по просечном индексу корисности (19,21). Испред њега су били само Шејн Ларкин (25,76), Никола Миротић (22,46), Мајк Џејмс (20,86) и Алексеј Швед (19,38), па је тако Милутинов био најкориснији центар Европе.[6]
Почетком јуна 2020. је потписао трогодишњи уговор са московским ЦСКА.[6] На утакмици 17. кола Евролиге у сезони 2020/21, када је ЦСКА славио на гостовању Олимпији из Милана (87:91), Милутинов је забележио 17 поена и 19 скокова, од којих су чак 16 били офанзивни.[7] Тим учинком је оборио рекорд Евролиге по броју ухваћених лопти у нападу на једној утакмици.[8] За партије пружене током децембра 2020, добио је награду за најкориснијег играча месеца у Евролиги.[9] ЦСКА је овај месец завршио са шест победа на исто толико мечева, а Милутинов је током овог периода бележио просечан дабл-дабл учинак са 12,3 поена, 12,5 скокова уз индекс корисности 24.[9] Крајем јануара 2021. године, на утакмици 23. кола Евролиге са Бајерном, Милутинов је доживео повреду рамена због које је пропустио остатак сезоне 2020/21.[10]
У фебруару 2022. године, ЦСКА је заједно са осталим руским клубовима суспендован из Евролиге због Руске инвазије на Украјину.[11] Милутинов је и поред овога остао у ЦСКА иако је већина његових иностраних саиграча напустила клуб.[12] Милутинов је остатак 2021/22. и комплетну 2022/23. сезону наступао за екипу ЦСКА само у ВТБ јунајтед лиги. Добио је награду за најкориснијег играча ВТБ јунајтед лиге за сезону 2022/23. Бележио је просечно 16,1 поен и 9,1 скок за просечан индекс корисности 28,4.[13] По истеку уговора, на крају такмичарске 2022/23, Милутинов је напустио ЦСКА. За руски клуб је наступио на укупно 119 утакмица, бележећи просечно 12,2 поена и 8,6 скокова по утакмици.[14]
Репрезентација
Наступао је за све млађе селекције репрезентације Србије. Са репрезентацијом до 19 година освојио је сребрну медаљу на Светском првенству у Чешкој 2013. године.
Са репрезентацијом Србије је освојио сребрну медаљу на Светском првенству 2023. Био је кључни играч Србије на том првенству. Изабран је у други најбољи тим првенства.[15]
