2013年7月，多特蒙德足球俱乐部以2500万欧元的高价签下了姆希塔良。这位新星迅速成为球队的关键人物，在欧冠和德甲比赛中共出场19次，取得4个进球和5次助攻。2014年8月14日，他在德国超级杯对阵拜仁慕尼黑的比赛中帮助多特蒙德2-0获胜，赢得了冠军头衔。
2015-16赛季，姆希塔良继续发挥出色。在整个赛季中，他代表多特蒙德参加各种比赛出场51次，打入23球并提供32次助攻。在德甲联赛中，他贡献11个进球和15次助攻，为他赢得了该赛季的最佳助攻奖项。
2016年7月6日，曼彻斯特联宣布从多特蒙德签约姆希塔良。他表示自己非常自豪能够加盟曼联，并希望成为俱乐部历史的一部分。加入曼联后不久，他就为球队贡献了一系列重要进球，并连续几个月获得最佳进球奖。
然而，在2018年1月23日，姆希塔良转会至阿森纳足球俱乐部。此前，他已经连续七年获得亚美尼亚足球先生，这是他第八度荣获这一奖项。加入阿森纳后不久，他又被评为三月份最优秀的球员。
最后，在2020年的意甲第18轮罗马对阵都灵的比赛中，由于与对手的一次拼抢受伤左大腿股直肌受伤，使他的职业生涯再一次面临挑战。
