Mitch Larkin nahm 2011 erstmals an Weltmeisterschaften teil und schied über 200 m Rücken sowie 200 und 400 m Lagen in den Vorläufen aus. Danach konzentrierte er sich auf das Rückenschwimmen. 2012 wurde er australischer Meister über 200 m Rücken und qualifizierte sich damit für diese Strecke für die Olympischen Spiele in London, wo er das Finale erreichte und Achter wurde. 2013 nahm er ebenfalls über 200 m Rücken an den Weltmeisterschaften in Barcelona teil, kam jedoch nicht über den Vorlauf hinaus.