Ab 2012 trat Mittelham international auch im Erwachsenenbereich an, in der Weltrangliste erreichte sie 2013 im April zum ersten Mal eine Platzierung unter den besten 200, im Dezember stieß sie in die Top 100 vor. Bei den Croatia Open 2015 kam sie im U-21-Bereich ins Halbfinale und gewann damit ihre erste Medaille auf der World Tour. Im selben Jahr nahm sie zum ersten Mal an der Weltmeisterschaft teil, bei der sie im Einzel die Runde der letzten 64 und im Doppel das Achtelfinale erreichte. Bei der Team-WM im Jahr darauf war sie Teil der deutschen Mannschaft, die im Viertelfinale gegen Japan ausschied, kam dabei aber nur in einem Gruppenspiel zum Einsatz. 2017 absolvierte sie dann bei der Team-Europameisterschaft jedes Spiel und belegte mit Deutschland am Ende den zweiten Platz.