Der aus Hall in Tirol stammende Tenor erhielt seine Ausbildung bei Brigitte Fassbaender. Erste Bühnenerfahrung konnte er bereits im Alter von 10 Jahren als Erster Knabe in Mozarts Zauberflöte unter Sir John Eliot Gardiner sammeln. 2007 wurde er, erst 23-jährig, mit der Eberhard-Wächter-Medaille der Wiener Staatsoper ausgezeichnet.

Zuerst war Martin Mitterrutzner Mitglied des Ensembles am Tiroler Landestheater, später wechselte er in das Ensemble der Oper Frankfurt, wo er sich ein breites Repertoire erarbeiten konnte (Andres/Wozzeck, Giannetto/La gazza ladra, Iopas/Les Troyens, Belmonte/Die Entführung aus dem Serail, Fenton/ Falstaff, Don Ottavio/Don Giovanni). Seither kehrt er regelmäßig als Gast an sein ehemaliges Stammhaus zurück und war dort als Camille de Rosillon in einer Neuproduktion von Claus Guth in der Lustigen Witwe sowie als Grimoaldo in Händels Rodelinda, ebenfalls in einer Regie von Claus Guth, zu erleben.

Gastengagements führten ihn an das Theater an der Wien (Narraboth/Salome und Don Giovanni/ Don Ottavio) zum Festival Aix-en-Provence, an das Opernhaus in Zürich (Tamino), zu den Salzburger Festspielen (Brighella/ Ariadne auf Naxos und Ferrando/Così fan tutte), an die Bayerische Staatsoper (Arbace/Idomeneo und Iopas/Les Troyens) und regelmäßig an die Dresdener Semperoper, wo er derzeit im Mozart-Fach als Tamino und Belmonte zu hören ist.

In der Saison 2022/23 gastiert Martin Mitterrutzner wieder auf den Bühnen der Semperoper Dresden und der Wiener Volksoper, beide Male als Tamino. Mit dem Flamand in Capriccio von Richard Strauss gibt er erneut ein Rollendebüt an der Oper Frankfurt.

Als Konzertsolist verfügt Martin Mitterrutzner über ein breit gefächertes Repertoire von Bach und Händel bis hin zu Werken von Benjamin Britten und Sven David Sandström und war bereits bei den Bamberger Symphonikern unter Jakub Hrůša, dem Chor und Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks sowie dem Hessischen Staatsorchester unter Marc Piollet, dem Montreal Symphony Orchestra unter Kent Nagano, dem Concentus Musicus sowie dem Cleveland Orchestra unter Franz Welser-Möst zu Gast. Die laufende Saison führt ihn erneut zum Cleveland Orchestra, zweimal in den Wiener Musikverein, zum RIAS Kammerchor Berlin sowie zum NDR Elbphilharmonieorchester nach Hamburg.

Auf dem Liedpodium arbeitet der Tenor regelmäßig mit dem Pianisten Gerold Huber, mit dem er bisher an der Frankfurter Oper, in der Kölner Philharmonie, beim Heidelberger Frühling oder regelmäßig in der Londoner Wigmore Hall und bei der Schubertiade Schwarzenberg zu hören war. Mit dem renommierten klassischen Gitarristen Martin Wesely hat er 2021 ein Liedduo gegründet - die gemeinsame Aufnahme von Schuberts Schöner Müllerin zeugt von einer engen Partnerschaft.

Überdies ist Martin Mitterrutzner auf mehreren CD-Einspielungen und DVD-Produktionen zu hören. 2015 erschien beispielweise bei Decca die preisgekrönte Neueinspielung von Vincis Oper Catone in Utica unter der Leitung von Riccardo Minasi.