Mittermüller, die für den WSV Bischofswiesen startet, fuhr ihr erstes FIS-Weltcuprennen im November 2000 in Tignes, bei dem sie in der Halfpipe auf den 23. Platz kam. Zum Beginn der Saison 2002/03 erreichte sie in Tandådalen mit dem dritten Rang im Halfpipe-Wettbewerb ihre erste und bisher einzige Podestplatzierung im Weltcup. Im weiteren Saisonverlauf belegte Mittermüller mehrere Top Zehn Platzierungen und erreichte damit den siebten Rang in der Halfpipewertung. Bei den Snowboard-Weltmeisterschaften 2003 am Kreischberg kam sie auf 32. Platz im Halfpipe-Wettbewerb. Im Februar 2003 holte sie bei der Snowboard-Juniorenweltmeisterschaft 2003 in Prato Nevoso die Silbermedaille auf der Halfpipe.