2013年7月，多特蒙德足球俱乐部以2500万欧元的高价签下了亨里克·姆希塔良。转会后，姆希塔良迅速成为球队的核心力量，在欧冠和德甲比赛中共出场19次，攻进4球并助攻5次，这些贡献帮助多特蒙德从死亡之组中走出来。在2014年的德国超级杯中，姆希塔良帮助多特蒙德2-0击败拜仁慕尼黑，赢得了冠军头衔。
在2015-16赛季中，姆希塔良继续保持着稳定的状态，他在所有比赛中代表多特蒙德出场51次，其中包括23个进球和32次助攻。他在这场赛季结束时被授予了德甲联赛的最佳助攻奖。
随后，在2016年7月6日，曼彻斯特联足球俱乐部宣布他们已经从多特蒙德签下了姆希塔良。加入曼联后，姆希塔良表示自己非常自豪能加入这样一家有着辉煌历史的俱乐部，并希望能够为它做出贡献。他还感谢俱乐部和教练穆里尼奥对他的信任。
在曼联期间，姆希塔良表现突出，不仅获得过个人荣誉，也帮助球队取得了一系列成绩。在2018年1月23日，他离开曼联加盟阿森纳足球俱乐部，并很快就获得了亚美尼亚足球先生这一荣誉。此外，他还曾两度当选阿森纳三月份最佳球员。
最后，在2020年1月5日，当罗马对阵都灵的一场意甲比赛中，由于左大腿股直肌受伤而被迫退场，这使得他不得不暂时休息并接受治疗。
