Zen Mitani è legato al mondo delle competizioni da quando aveva tre anni, ovvero da quando guarda le gare della MotoGP a Motegi con suo padre prima di poter - grazie al sostegno della sua famiglia - salire in sella a una moto. Mitani inizia a prendere parte ai campionati giapponesi e viene selezionato per prendere parte nel 2023 alla Asia Talent Cup. Mitani conquista sei podi da rookie e chiude 5º in classifica. Nel 2024 domina nella ATC, vincendo sette gare e il titolo. Nel frattempo debutta nel Campionato del Mondo FIM JuniorGP™ a Misano, poi nel 2025 è una presenza costante in top ten. Disputa anche la Red Bull Rookies Cup, con due podi. Nel 2025 debutta nel Campionato del Mondo Moto3™ nel GP d'Indonesia mentre nel 2026 è presenza fissa con l'Honda Team Asia.