Њен отац је умро у Првом светском рату, а њена мајка је сама одгајила петоро деце. Митра је била надарена ученица, која је добила стипендију за студије на Филозофском факултету у Београду. Тамо је упознала Милована Ђиласа, са којим је започела љубавну и револуционарну везу. Она је приступила студентском револуционарном покрету и постала чланица Комунистичке партије Југославије 1933. године.
Због своје политичке активности, она је више пута хапшена и затварана од стране режима Краљевине Југославије.
Митра Митровић је била и једна од оснивачица и уредница часописа "Жена данас", који је заступао еманципаторске идеје и борбу за права жена. Писала је о положају жена у друштву, о њиховом образовању, раду, здрављу, култури и политици. Она је заговарала равноправност жена и мушкараца, као и право жена на слободан избор брачног партнера, развод и контрацепцију.
У Другом светском рату, Митра Митровић је била једна од првих ухапшених комуниста, који су затворени у логору на Бањици. Она је успела да побегне из логора и да се прикључи партизанима. Радила је у редакцији "Борбе". Она је такође била једна од главних организаторки и вођа Антифашистичког фронта жена, који је окупљао жене из различитих слојева и националности у заједничкој борби против фашизма.
Након рата, Митра Митровић је постала прва жена министарка у историји Србије, када је 1945. године именована за министарку просвете у Влади Народне Републике Србије. Она је радила на обнови и реформи школства, на подизању писмености и културе народа, на афирмацији женског образовања и на стварању нових кадрова. Она је такође била и професорка на Филозофском факултету, где је предавала социологију и педагогију.
Митра Митровић је умрла 2001. године у Београду, оставивши за собом богато и разноврсно књижевно наслеђе, као и сведочанство о једном бурном и драматичном времену у српској и југословенској историји. Она је била жена која је својим знањем, умећем, храброшћу и хуманизмом задужила свој народ и човечанство.