他在2013年7月与多特蒙德足球俱乐部签订了合同，转会费达到了2500万欧元。随后，他迅速成为球队的主力前腰，在欧冠和德甲比赛中出场19次，打进4球并提供5次助攻，帮助球队从死亡之组中脱颖而出。他还在2014年的德国超级杯中帮助多特蒙德2-0击败拜仁慕尼黑，赢得了冠军头衔。
在2015-16赛季，他继续保持稳定的状态。在整个赛季里，他代表多特蒙德参加各种比赛共计51次，并取得23个进球和32次助攻。在德甲联赛中，他打入11球并提供15次助攻，这使他获得了该赛季的最佳助攻奖。
然而，在2016年7月6日，他被宣布加盟曼彻斯特联足球俱乐部。加入曼联后，他表示：“非常自豪能加入曼联，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，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。”不久之后，在对阵莱斯特城的比赛中，他展现出了个人秀，让人印象深刻，并且是他连续第三个月获得这一荣誉。
一年后的1月23日，姆希塔良转会至阿森纳足球俱乐部。短时间内，他便受到赞赏，并且在3月23日获选为亚美尼亚足球先生。这是他第八次获得这个奖项，也是连续七年得奖。他还于4月5日当选为阿森纳三月份最佳球员，是他的第二个连续月度最佳表现。
最终，在2019年9月2日，由于租借条款含1500万欧元买断条件，加盟罗马足球俱乐部，而2020年1月5日，则因受伤暂时离开了运动场上的激烈竞争。
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