Urodził się w 1944 w Oederan w Rudawach (Niemcy, Saksonia) jako syn deportowanej polskiej robotnicy przymusowej i francuskiego jeńca wojennego, oficera Legii Cudzoziemskiej. Po zakończeniu wojny matka wraz z synem powróciła do Polski, do swoich rodziców. Dzieciństwo i młodość Mitoraj spędził w miejscowości Grojec.
Po ukończeniu Liceum Plastycznego w Bielsku-Białej wstąpił w 1963 na Akademię Sztuk Pięknych w Krakowie, gdzie studiował malarstwo pod kierunkiem Tadeusza Kantora. W 1968, po studiach wyjechał do Paryża studiować w École Nationale Supérieure des Beaux Arts. Zmarł 6 października 2014 roku w Paryżu.