Penelope Mitchell, 23 Temmuz 1991 tarihinde Avustralya'nın Melbourne şehrinde doğmuştur. Genç yaşta oyunculuk kariyerine adım atan Mitchell, eğitimini Melbourne Üniversitesi'nde tamamlamış ve burada psikoloji alanında lisans diploması almıştır. Ancak, oyunculuk tutkusunu takip ederek Hollywood'a yönelmiştir.

Mitchell, kariyerine 2011 yılında "The Neighbors" adlı televizyon dizisinde küçük bir rolle başlamıştır. Ardından, 2013 yılında "The Vampire Diaries" dizisinde Liv Parker karakteri ile dikkat çekmiştir. Bu rol, ona geniş bir izleyici kitlesi kazandırmış ve kariyerinde önemli bir dönüm noktası olmuştur. Ayrıca, "Hiding" ve "The Curse of Sleeping Beauty" gibi projelerde de yer almıştır.

Penelope Mitchell, sadece oyunculukla sınırlı kalmayıp, aynı zamanda yönetmenlik de yapmıştır. 2018 yılında "The Last Resort" adlı kısa filmde yönetmenlik yaparak bu alandaki yeteneklerini sergilemiştir. Yönetmenlik kariyeri henüz yeni olsa da, gelecekte daha fazla projede yer alması beklenmektedir.

Rol aldığı diğer önemli projeler arasında "The Exorcist" dizisi ve "The Night Before Halloween" filmi bulunmaktadır. Bu yapımlarda gösterdiği performans, eleştirmenlerden olumlu geri dönüşler almıştır. Mitchell, farklı türlerdeki projelerde yer alarak oyunculuk yeteneklerini geliştirmeye devam etmektedir.

Mitchell, kariyeri boyunca çeşitli ödüller ve adaylıklar elde etmiştir. Özellikle "The Vampire Diaries" dizisindeki performansı ile genç oyuncular arasında dikkat çeken isimlerden biri olmuştur. Gelecekte daha fazla ödül kazanması beklenen Penelope Mitchell, kariyerine hızla devam etmektedir.