2004 spelade Mizutani sin första match mellan länderna. Vid ungdoms-VM vann han guld i dubbelspel men förlorade i singelspel i 16:e omgången. Vid Youth-World Junior Circuit i Polen tog sig Mizutani endast till kvartsfinal, där han förlorade mot Maharu Yoshimura. År 2005 spelade Mizutani i sitt första världsmästerskap för vuxna, men han vann ingen medalj då. Han nådde 32:e omgången i singel. Även om detta inte var någon seger ökade hans världsranking från 800 till 720 (de bästa spelarna har de lägsta siffrorna). Det året kunde han vinna World Junior Circuit. Vid Youth-WTTC 2005 vann han silvermedaljen genom att slå Chen Qi. Hans lag vann guld och brons i dubbelspel. Vid sina första Pro Tour-turneringar nådde han till omgång 32. I de asiatiska mästerskapen spelade han bra. Även om han inte vann några medaljer gick hans ranking från 600 till 520. År 2006 spelade Mizutani vid WTTTC 2006 i Bremen, där han nådde 14:e plats med det japanska laget. Vid några Pro Tour-tävlingar det året nådde han kvartsfinalen.
2007 deltog han i WTTC och nådde återigen omgång 32 i singel. I dubbelspel nådde han kvartsfinalen, vilket innebar ett nytt rekord. Vid de asiatiska mästerskapen vann han silver med sitt lag. I dubbel vann han brons och nådde 16:e omgången i singel. Vid den asiatiska cupen vann han brons. År 2008 vann han broze för första gången med sitt lag. Vid Taiwan Open vann han brons. Vid Asian Cup spelade Mizutani framgångsrikt och nådde fjärde plats.
2009 spelade Mizutani i World Team Cup i Linz, där det japanska laget vann femte plats. Vid världscupen var Mizutani nominerad till den första. Han nådde plats 9-12.
Vid världsmästerskapen 2009 i Yokohama, Japan, vann han brons i dubbelspel. I singel och mixed nådde han 16:e omgången. Samma år vann han sina första medaljer på Pro Tour: guld i Korea Open, brons i Japan Open och silver i Qatar Open. Det året kom han till plats nummer 50 på rankingen.
2010 deltog han i sitt andra VM, där han nådde semifinal. Han spelade mot Zhang Jike, där han bara knappt förlorade med 3:4 efter en 3:1 ledning. I matchen om tredjeplatsen förlorade han mot Timo Boll. Han avslutade cupen på fjärde plats. Vid WTTC vann Mizutani 3:e plats med sitt lag igen. Vid Pro Tour Grand Finals vann han sin första guldmedalj. Vid Japan, China och Korea Open vann han guld varje gång. Vid Asian Games vann han tredje plats.
2011 vann han återigen fjärdeplatsen i VM, efter att ha förlorat mot Timo Boll. Vid WTTC fick han ingen medalj men nådde sin bästa placering vid WTTC, kvartsfinalen. Samma år nådde han endast åttonde omgången i Pro Tour Grand Finals. Det året kom han på plats 20 i världsrankingen.
2012 nominerades han till att representera Japan vid de olympiska spelen, där han nådde kvartsfinal med laget, i singel kom han under åttondelsfinalen efter att ha förlorat mot Wang Hao. Med laget vann han återigen silver vid de asiatiska mästerskapen. I singeln nådde han kvartsfinal. Vid WTTTC vann han brons.
2013 förlorade Mizutani i första omgången. I dubbelspel vann han brons. Vid World Team Cup vann det japanska laget brons. Vid de asiatiska mästerskapen vann han silver med laget. I singel nådde han kvartsfinal.
2014 vann Mizutani guld för andra gången i Pro Tour Grand Finals efter att ha besegrat Dimitrij Ovtcharov i finalen. Med laget vann han sitt tredje brons. Vid German Open förlorade Mizutani mot Dimitrij Ovtcharov. I Asian Cup nådde han tredje plats.
2015 nominerades han till WTTC, där han för andra gången nådde kvartsfinalen. Där förlorade han mot Zhang Jike, som gick vidare och vann bronset. Mizutani tog för andra gången tredjeplatsen i Asian Cup. Vid världscupen nådde han fjärde plats för fjärde gången. Det året var han rankad på 9:e plats på världsrankingen.
År 2016 vann han silver i WTTTC. I finalen förlorade de mot Kina. Han deltog inte i världscupen det året, men han vann guld i Polish, Slovanian och Kuwait Open. Mizutani spelade också mycket bra vid de olympiska spelen 2016. Han vann brons i singel och silver med laget. På grund av den prestationen kom han på plats 5 i världsrankingen.
Vid Asian Cup 2017 i Dubai nådde han femte plats. Vid VM förlorade han i kvartsfinalen. Vid WTTC förlorade han. Den gången mot Tomokazu Harimto. I dubbelspel vann han brons igen.
2018 förlorade det japanska laget i kvartsfinalen mot Sverige i WTTC, men Mizutani vann brons i Japan Open. Sedan säsongen 2017/2018 spelar han i den ryska klubben Fakel Gazprom Orenburg.
