Nello stesso anno fa il suo debutto con la maglia della nazionale maggiore, chiamata dal commissario tecnico Anna Signeul che la fa scendere in campo da titolare nell'amichevole del 18 maggio pareggiata 1-1 con la . Signeul le rinnova la fiducia inserendola in rosa per le qualificazioni all'Europeo di Svezia 2013 fallendo l'accesso alla fase finale solo agli spareggi superata dalla nel doppio incontro del 20 e 24 ottobre 2012. In quest'ultimo Mitchell apre le marcature al 62' la ma Scozia si fa recuperare da Adriana Martín costringendo le due formazioni ai tempi supplementari che vedono prevalere alla fine le spagnole con il risultato di 3-2. Negli anni successivi Signeul la convoca più volte alla Cyprus Cup e alle qualificazioni per il Mondiale di Canada 2015, quindi alle qualificazioni all'Europeo dei Paesi Bassi 2017 dove però viene impiegata in due soli incontri. Ottenuta la prima storica qualificazione a un Europeo per la Scozia, Signeul la esclude tuttavia dalla rosa definitiva annunciata il 27 giugno 2017.. La subentrata Shelley Kerr, tecnico della formazione scozzese dall'estate 2017, convoca Mitchell in più occasioni nel corso delle qualificazioni al Mondiale di Francia 2019.