Митчелл начала свою карьеру на австралийском телевидении в детском телесериале. В 1994 году в сериале «Соседи» (англ. Neighbours) сыграла две роли с совершенно разными характерами. В этом шоу она участвовала 3 года.
В 1997 году за участие в двух фильмах — «Высокое искусство» (англ. High Art) и «Все вместе» (англ. Everything Put Together) награждёна кинопремией Независимый дух. Среди других её фильмов в том числе «Чёрная дыра» (англ. Pitch Black) вместе с Вин Дизелем, «Телефонная будка» (англ. Phone Booth) с Колином Фарреллом и «Гнев» (англ. Man on Fire) вместе с Дензелом Вашингтоном.
Рада Митчелл получила Оскар за участие в фильме «Волшебная страна» (англ. Finding Neverland), в котором также снимались Джонни Депп и Кейт Уинслет. Все звёзды этого фильма получили премию гильдии киноактёров в номинации выдающиеся роли.
В 2005 году Митчелл сыграла главную роль в фильме Вуди Аллена «Мелинда и Мелинда», сыграла роль Изабеллы в фильме «Без ума от любви» (англ. Mozart and the Whale). Также снималась в «Сайлент Хилл», фильме ужасов 2006 года по мотивам культовой японской видеоигры Silent Hill. В 2008 году Митчелл снималась в фильме «Крокодил» (англ. Rogue) с Майклом Вартаном, «Генри Пул уже здесь» (англ. Henry Poole Is Here), а также «Дети Хуан Ши» (англ. Children of Huang Shi, The).
Последние фильмы с участием Рады Митчел — это фантастический боевик 2009 года «Суррогаты», снятый режиссером Джонатаном Мостоу с Брюсом Уиллисом в главной роли. И «Кодекс вора» 2008 года — криминальный фильм режиссера Мими Ледера. Так же Рада появится во второй части фильма ужасов "Сайлент Хилл".