En el verano del 2005 fichó por el Real Madrid, pasando a formar parte de sus categorías inferiores.
Con el Real Madrid Junior, disputó el Circuito Sub-20 en las temporadas 2006-07 y la 2007-08 proclamándose campeón con el R.Madrid en esta última.
En la temporada 2008/09 el Real Madrid lo subió al filial, que justo acaba de ser fundado ese mismo año en la LEB Bronce,[1] aunque en alguna ocasión entrenó con el primer equipo.
En la temporada 2009/10, fue cedido por el Real Madrid al Maristas de Palencia Baloncesto, para disputar la liga LEB Oro con el conjunto palentino.
Su estelar aportación propició la victoria blanca en la cancha del Siena en Euroliga, fortaleza inexpugnable desde hacía bastante tiempo.
Luego, llegando a disputar ese año sus primeros encuentros de postemporada.
[13] Con una plantilla compuesta por el jugador franquicia Anthony Davis, DeMarcus Cousins, Jrue Holiday y el mismo Mirotić, conseguirían un balance positivo de 48-34.
Con la sexta plaza garantizada y con Cousins, una de las estrellas del equipo, lesionado, Mirotić tendría un mayor protagonismo en Playoffs.
En segunda ronda perderían 4-1 contra los que acabarían siendo los ganadores de la NBA, los Golden State Warriors.
[14] Dos días más tarde, alcanzó su récord personal de anotación con 36 puntos ante Sacramento Kings.
[19] En su primera temporada fue nombrado MVP Liga Regular ACB,[20] pero perdieron la final ante Kirolbet Baskonia.
Al año siguiente ganó la Copa del Rey y la Liga ACB, siendo nombrado MVP de la Final.