In arrivo dalla Red Bull Rookies Cup, Joan Mir debutta in Moto3 nel 2015 sostituendo l’infortunato Hiroki Ono nel team Leopard Racing, in Australia che poi lo ingaggia per la stagione 2016 nella quale conquista due podi, una vittoria in Austria e una pole position. Nel 2017 resta sempre con gli stessi colori e domina la stagione con ben dieci vittorie e tre podi, diventando campione del mondo con due gare di anticipo. Nel 2018 approda in Moto2 con il team Marc VDS Racing e si adatta bene alla Kalex. Il risultato è un podio già alla quinta gara della stagione e una chiamata da Suzuki per il debutto in MotoGP nel 2019. Il maiorchino, dopo solo un anno in Moto2 (chiuso in sesta posizione), accetta la proposta del team ufficiale e dal 2019 fa coppia con Alex Rins nella categoria regina del Motomondiale. Il 2020 è diventato l'anno di Mir. L'inizio non è stato promettente per il pilota della Suzuki, che si è ritirato due volte nelle prime tre gare della stagione, ma dopo il GP della Repubblica Ceca è diventato un modello di costanza. 4 podi nei successivi cinque Gran Premi hanno lanciato la sua candidatura al titolo, e mentre tutti quelli intorno a lui vacillavano, Mir ha continuato a produrre i beni per prendere il comando del campionato con i podi nella doppietta di Aragon, e a quel punto il suo destino era nelle sue mani. Poi il momento clou dell'anno, la sua prima vittoria è arrivata dopo una prestazione imponente nel Gran Premio d'Europa, assicurandosi quasi il titolo a due gare dalla fine. Al GP di Valencia la settimana successiva, il settimo posto di Mir ha significato che ha seguito le orme del compagno maiorchino Jorge Lorenzo nel diventare campione del mondo MotoGP. Nel 2021 ottiene due secondi posti (Stiria e Algarve) e quattro terzi posti (Portogallo, Italia, Olanda e Aragona). Chiude la stagione al terzo posto. Il 2022 è un anno da dimenticare per il maiorchino che non ha mai assaggiato il podio e che ha anche dovuto guardare da casa quattro gare, per l’infortunio rimediato alla caviglia. Poche soddisfazioni per lui, che dal 2023 è alla guida della Honda del team ufficiale Repsol.