Mirchoff wurde in Seattle, Washington, geboren. Zwei Tage nach seiner Geburt zog die Familie nach Victoria auf Vancouver Island in Kanada. Sein Vater Bill, geboren in Kalifornien, ist Orthopäde, und seine Mutter Kelly, gebürtig aus Seattle, ist Hausfrau. Mirchoff hat einen älteren Bruder, Luke (geb. 1985), einen Lacrosse-Spieler, und eine jüngere Schwester, Rianna (geb. 1992). Er ist Absolvent der Mount Douglas Secondary School. Mirchoff besitzt die doppelte Staatsbürgerschaft der USA und Kanadas.

Im Alter von 20 Jahren zog er nach Los Angeles. Von 2011 bis 2018 war er mit der Schauspielerin und Tänzerin Janine Mason liiert, der Gewinnerin der fünften Staffel von So You Think You Can Dance. Im August 2021 verlobte sich Mirchoff mit der Psychologin Jenny Mainen, doch seitdem haben sie ihre Beziehung beendet.

Mirchoffs Schauspielkarriere begann mit dem Theaterstück Bubbly Stiltskin, und 2006 trat er im Film Scary Movie 4 auf. 2009 spielte er die Hauptrolle im Horrorfilm The Grudge 3. Im selben Jahr stieß Mirchoff zum Ensemble der Serie Desperate Housewives, wo er die Rolle des Danny Bolen spielte, und 2011 erhielt er die Hauptrolle in der Serie Awkward und trat im Film I Am Number Four auf. 2013 spielte Mirchoff im Fernsehfilm The Wizards Return: Alex vs. Alex und im Independent-Film The Secret Life of Dorks. 2014 trat Mirchoff in der Hauptrolle im Film Poker Night auf. 2017 spielte er die Rolle des Brad im Film Flatliners.