HemofarmEdit
Milutinov maakte zijn profdebuut bij de Servische club Hemofarm, in het seizoen 2011-12.
Partizan Belgrado (2012-15)Edit
In juni 2012 tekende Milutinov een vierjarig contract bij Partizan Belgrado uit de Adriatische Liga. In zijn eerste seizoen bij Partizan won hij het kampioenschap van de Adriatische Liga 2012-13, en het kampioenschap van de Servische Liga 2012-13. In zijn tweede seizoen won hij voor de tweede keer op rij het kampioenschap van de Servische Liga, nadat zijn team Crvena zvezda had verslagen, met een 3-1 overwinning in de finalereeks van de competitie.
In het seizoen 2014-15, na het vertrek van Partizan starters Dejan Musli en Joffrey Lauvergne, werd de rol van Milutinov in het team groter. In een wedstrijd op 15 november tegen Levski Sofia, noteerde hij een seizoenshoge 21 punten, en voegde ook 10 rebounds toe. Voor die prestatie werd hij geselecteerd voor de ideale vijf van de Adriatische Liga 2014-15 van Ronde 8 van de competitie. Op 14 april, in wedstrijd 1 van de halve finale van de Adriatische Liga tegen Crvena zvezda, verwondde hij het hoornvlies in zijn rechteroog, na een botsing met Jaka Blažič. Hij keerde terug in de volgende wedstrijd, maar zonder advies van de medische staf van het team. Uiteindelijk won Crvena zvezda de finalereeks van de Adriatische Liga van Milutinov’s ploeg, Partizan, met een 3-1 eindstand. Over 28 wedstrijden gespeeld in de Adriatische Liga dat seizoen, Milutinov een gemiddelde van 9,8 punten en 7,6 rebounds per wedstrijd.
Olympiacos (2015-20)Edit
Op 25 juli 2015, Milutinov tekende een drie-jarige deal met de Griekse Liga club Olympiacos. Met Olympiacos werd hij in het seizoen 2015-16 kampioen van de Griekse Liga. Hij werd in 2017 uitgeroepen tot de Greek League Most Improved Player.
In oktober 2017 verlengde hij zijn contract met Olympiacos met nog eens drie seizoenen. In het seizoen 2017-18 werd Olympiacos in de play-offserie uitgeschakeld tegen Žalgiris Kaunas met 3-1. Milutinov had zijn beste seizoen sinds zijn komst naar de club, en haalde een gemiddelde career-high van 8,8 punten en 5,7 rebounds over 29 EuroLeague-wedstrijden.
In het seizoen 2018-19 verscheen Milutinov in 28 wedstrijden van de EuroLeague en haalde een nieuw career-high van 11,7 punten en league’s tweede hoogste 7,9 rebounds, terwijl hij 66,3% van het veld schoot. In de Griekse competitie had hij een gemiddelde van 10,9 punten en 7 rebounds over 24 wedstrijden.
CSKA Moskou (2020-heden)Edit
Op 2 juni 2020 tekende Milutinov een driejarig contract bij de Russische club CSKA Moskou. Op 30 december 2020 vestigde Milutinov het EuroLeague-record voor meeste offensieve rebounds in een wedstrijd – hij had 16 offensieve rebounds in een 91-87 overwinning op Olimpia Milano, eindigde de wedstrijd met 17 punten en career-high 19 totale rebounds.
NBA draft rightsEdit
Op 16 april 2015 verklaarde Milutinov zich verkiesbaar voor de 2015 NBA draft. Op 25 juni 2015 werd Milutinov geselecteerd met de 26e overall pick van de eerste ronde van de draft, door de San Antonio Spurs.