3
Родился 20 мая 1963 года в Москве в семье инженеров, отец работал в НПО «Энергия» в Королёве, мать работала на московском заводе «Сатурн». Дед был членом КПСС, преподавал историю КПСС.
В 1985 году окончил филологический факультет Московского государственного педагогического института им. Ленина.
В 1986—1987 годах работал диспетчером в Московском городском бюро путешествий и экскурсий, в 1987—1988 годах — инженером в Центре содействия творческой инициативе «Сотрудничество».
В 1987 году — активный член клуба, с декабря 1987 по 1989 год — группы «Перестройка-88».
С мая 1988 по 1989 год входил в редколлегию одной из первых в перестроечной России самиздатской газеты «Хронограф» (Вячеслав Игрунов, Владимир Прибыловский, Григорий Пельман и др.), постоянный её автор.
В мае-июне 1988 года участвовал в создании неформального исследовательского центра «Московское общественное Бюро информационного обмена» (М-БИО), на основе которого в конце 1990 года был учрежден Институт гуманитарных и политических исследований (ИГПИ). В 1992—1995 годах — заместитель директора ИГПИ (директор — Вячеслав Игрунов)[6].
С осени 1988 по 1990 год — сотрудник социологического подразделения кооператива «Перспектива». С декабря 1989 года — одновременно сотрудник Института социологии[6]. В 1990—1993 годах учился в аспирантуре Института социологии РАН, собирался всерьёз заниматься общественными науками — социологией, политологией.
В 1992 году окончил Высшие социологические курсы при Советской социологической ассоциации.
В 1994—2003 годах — депутат Государственной думы первого, второго и третьего созывов от фракции «Яблоко», заместитель председателя Комитета по вопросам местного самоуправления. На думских выборах 1993 года был 24-м в списке избирательного блока «Явлинский — Болдырев — Лукин», стал депутатом после отказа Анатолия Адамишина участвовать в работе парламента в мае 1994 года. Работал над подготовкой 82 действующих законов, посвящённых вопросам защиты прав граждан, государственного строительства, жилищно-коммунального хозяйства, местного самоуправления, общественных объединений и политических партий, борьбы с коррупцией и чиновничьими привилегиями, национальной безопасности и экологии.
В 2001 году защитил кандидатскую диссертацию в Институте актуальных международных проблем на тему «Политологический анализ процесса становления федеративных отношений в России», кандидат политических наук.
В 2001—2008 годах — заместитель председателя партии «Яблоко». Участвовал в разработке основных программных документов партии — «Демократического манифеста» и программы «7 шагов к равенству возможностей».
В 2002 году инициировал движение против ввоза в Россию ядерных отходов иностранного происхождения. В 2003 году указом президента России назначен членом Комиссии по контролю за ввозом в Россию отработанного ядерного топлива иностранного происхождения. Организовал общественную «инспекцию» на крупнейший ядерный объект России — Горно-химический комбинат в городе Железногорск (Красноярский край). Заявив о том, что объект практически не охраняется, добился сооружения вокруг него защитного ограждения.
В 2003 году участвовал в выборах в выборах в Государственную думу IV созыва. В одномандатном округе № 192 занял второе место, набрав 29,26 % (75973 голоса), набрав на 2,16 % меньше, чем победитель Сергей Широков.
В 2004 году основал общественный комитет — «Комитет защиты москвичей», став его председателем.
В июне 2004 года был избран руководителем московского отделения «Яблока», сменив на этом посту Григория Явлинского.
В 2005 году избран депутатом Московской городской думы, руководитель фракции «Яблоко — Объединённые демократы».
В 2008 избран председателем партии «Яблоко». Наряду с Григорием Явлинским, Сергеем Иваненко, Алексеем Яблоковым, Игорем Артемьевым входит в политический комитет партии.
По итогам выборов 11 октября 2009 года (5-й созыв Мосгордумы) вместе со своей партией был вынужден покинуть Мосгордуму. Подал жалобу в ЦИК и иск в суд на неправильный подсчёт голосов на участке, где сам голосовал (в итоговом протоколе не значилось ни одного голоса за «Яблоко»); суд отменил итоги выборов в Мосгордуму на участке, голоса были пересчитаны, а руководитель местной избирательной комиссии отстранён от работы.
1 мая 2011 года вместе с группой активистов, на лодке переплыл Татаровскую пойму, чтобы высадившись в поселке Остров фантазий, провести пикник, напомнив тем самым статью Водного кодекса об общедоступности береговой линии в 20 метрах от кромки берега. Несмотря на сопротивление охраны посёлка, вызванная полиция позволила приплывшим провести пикник.
В июне 2012 года переизбран председателем партии «Яблоко».
В июне 2013 года выдвинут партией кандидатом на выборы мэра Москвы, зарегистрирован Мосгоризбиркомом 17 июля. По итогам неудачной кампании набрал 3,51 %, заняв четвёртое место. RBC Daily, подводя итоги 2013 года, назвал участие Митрохина в выборах мэра Москвы его «политическими похоронами».
2 июля 2018 года был снят с должности председателя Московского отделения партии Яблока в связи с нанесением партии политического ущерба и принятием решений, не соответствующих уставу партии.
В 2019 году вновь избран депутатом Московской городской Думы по 43 избирательному округу, набрал 15,64 %.
