Gordon Mitchell, né Charles Pendleton au Colorado, servit son pays durant la Seconde Guerre mondiale et la guerre de Corée, où il fut brièvement prisonnier de guerre. Il devint ensuite enseignant dans des écoles de quartiers défavorisés en Californie, tout en se passionnant pour le fitness et le culturisme. Il se lia d'amitié avec Joe Gold (fondateur de Gold's Gym) et rejoignit le spectacle comique de Mae West comme l'un de ses « hommes forts » chargés de la porter sur scène. Durant cette période, il fut également engagé comme figurant dans plusieurs films hollywoodiens, dont « Lil Abner », « The Enemy Below » et « Les Dix Commandements » (où lui et Joe Gold amènent Moïse enchaîné devant Ramsès). Lorsque la folie des péplums éclata en Italie et que son collègue de Muscle Beach, Steve Reeves, devint une star, Gordon Mitchell suivit le mouvement, comme Reg Park, Mark Forrest, Brad Harris, Mickey Hargitay et Richard Harrison, et partit tenter sa chance en Italie.
Grâce à son physique atypique (petits yeux perçants et visage anguleux) et son enthousiasme, il devint l'un des acteurs les plus demandés du genre « épée et sandale » au début des années 1960, travaillant avec des réalisateurs renommés comme Marino Girolami, Alberto De Martino et Michele Lupo. Contrairement à la plupart de ses pairs qui quittèrent l'Italie après le déclin du genre, Mitchell y resta pour incarner des méchants dans de nombreux westerns spaghetti, gialli, films de guerre et de science-fiction. Il joua également un petit rôle clé dans « Reflets dans un œil d'or » (1967) avec Elizabeth Taylor et Marlon Brando, et son rôle le plus prestigieux fut probablement celui du brigand aidant les deux protagonistes à kidnapper un noble dans « Satyricon » de Fellini (1969). Mitchell utilisa ses revenus pour acheter et construire de ses mains son propre studio de cinéma (Cave Studios) près de Rome, principalement utilisé par le réalisateur à très petit budget Demofilo Fidani, qui l'engageait souvent.
À la fin des années 1980, l'industrie italienne du film de genre s'étant effondrée, incapable de rivaliser avec les productions américaines, Mitchell retourna en Californie. Il retrouva son ami Joe Gold pour gérer World Gym, où il occupa le poste de directeur des opérations et vécut au dernier étage du siège à Marina Del Rey. Continuant à jouer dans des films à petit budget par plaisir, il s'éteignit dans son sommeil à l'âge de 80 ans en 2003. Arnold Schwarzenegger, fraîchement élu gouverneur de Californie, lui rendit hommage lors de la cérémonie commémorative au siège de World Gym, aux côtés de nombreux culturistes qui lui devaient leur carrière.