2013年7月，多特蒙德足球俱乐部与姆希塔良签订了合同，并支付了2500万欧元的转会费。加入德甲后，姆希塔良迅速成为了多特蒙德的主力前腰，在欧冠和德甲比赛中出场19次，打进4球并提供5次助攻，这些贡献帮助“大黄蜂”从死亡之组中成功晋级。2014年8月14日，在对阵拜仁慕尼黑的德国超级杯比赛中，姆希塔良帮助多特蒙德以2-0击败对手，赢得了2014年的德国超级杯冠军，这也是多特蒙德在这个赛事上的连续两次夺冠。2015-16赛季，姆希塔良继续保持稳定的表现。在整个赛季里，他代表多特蒙德出场51次，为队伍打入23球并传递32个助攻，其中在 德甲联赛中他打入11球并提供15次助攻，因此被授予为当届最有价值的助攻球员。
2016年7月6日，曼彻斯特联宣布他们已经从多特蒙德签下了姆希塔良。他表示：“非常自豪可以加入曼联，对我来说，这就是梦想成真。我非常高兴能加入一家有着辉煌成就的俱乐部，我希望成为它历史的一部分。我要感谢俱乐部和穆里尼奥队我的信任。”在曼联期间，他展现出了自己的能力，并且获得了一系列荣誉，其中包括在对阵莱斯特城比赛中的个人秀进球，被评为曼联3月份最佳进球。这是他连续第三个月获得这一荣誉。
然而，在2018年1月23日，他决定离开曼联，加盟阿森纳足球俱乐部。在那里，他很快获得了一些荣誉，比如被选为阿森纳三月份最佳球员，也是他的第二个连续获此殊荣。此外，他还获得了亚美尼亚足球先生称号，是他第八次获得该奖项。
最后，在2020年1月5日，一场意甲联赛中的比赛结束后，当罗马对阵都灵时，姆希塔良因为左大腿股直肌受伤而不得不退场。这让他的职业生涯再一次陷入岔道，但也给我们展示了一个不断适应、不断挑战自己的人物形象。
