मिथून हा करोना काळात हॉस्पिटलच्या करोना वॉर्डमध्ये काम करायचा. तो लहानपणापासूनच एक होतकरू विद्यार्थी होता. बारावीनंतर त्याने पुद्दुचेरी येथील जवाहरलाल इन्स्टिट्यूट ऑफ पोस्ट ग्रॅज्युएट मेडिकल एज्युकेशन अँड रिसर्च (JIPMER) येथे वैद्यकीय शिक्षण घेतले. त्यानंतर त्याने नवी दिल्लीच्या इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ पब्लिक हेल्थ येथून पब्लिक हेल्थ डिप्लोमा पूर्ण केला.
केरळमधील कोझिकोड जिल्ह्यातील वाटकारा येथे मिथुन प्रेमराजचे संपूर्ण कुटुंब राहते. त्याचा परिवार वैद्यकीय क्षेत्रात आहे. वडील डॉ. प्रेमराज हे प्रसिद्ध बालरोगतज्ञ आहेत आणि त्याची बहीण अश्वती मुक्काम येथील केएमसीटी मेडिकल कॉलेजमध्ये रेडिओलॉजी विभागात वरिष्ठ निवासी डॉक्टर आहे. त्यामुळे सरकारी अधिकारी बनून जनतेची सेवा करण्याची प्रेरणा त्याला घरातूनच मिळत होती.
मिथूनने त्याचे वैद्यकीय शिक्षण २०१५ मध्ये पूर्ण केले, पण आयएएस अधिकारी होण्याचे त्याचे होते. त्यामुळे याची तयारी करायला त्याने सुरुवात केली आणि प्रत्येक टप्प्यावर कुटुंबाने त्याला साथ दिली. असे असले तरीही यूपीएससी परीक्षा उत्तीर्ण होणे सोपे नव्हते. एक वर्षाच्या तयारीनंतर २०१६ मध्ये त्याने पहिल्यांदा परीक्षा दिली, पण तो नापास झाला. तीन वेळा तो मुलाखतीच्या फेरीतही पोहोचला पण अपयशी ठरला. शेवटी पाचव्या प्रयत्नात म्हणजेच २०२० मध्ये तो यशस्वी झाला आणि ऑल इंडिया १२ वा रॅंक मिळवून आयएएस अधिकारी बनला.
अवघ्या ३० वर्षांच्या डॉ. मिथुन प्रेमराज याने कोझिकोड कॉर्पोरेशनमध्ये राष्ट्रीय आरोग्य अभियान (NHM) आणि वाटकारा येथील जिल्हा रुग्णालयात काम केले आहे. २०२० मध्ये त्यांने नागरी सेवा परीक्षेच्या मुलाखतीची तयारी करण्यापूर्वी जिल्हा रुग्णालयातील करोना वॉर्डमध्येही काम केले आहे.