Miroslav Vitous comincia a studiare violino all’età di sei anni, il piano a dieci ed infine il basso a quattordici anni. Ha studiato al conservatorio di Praga con F. Posta. Nel frattempo ha suonato nel Junior Trio con suo fratello Alan alla batteria e Jan Hammer alla tastiera. Ha anche suonato con una band di Dixieland col cantante e trombettista Jírí Jerinek. Partecipa ad un internazionale concorso a Vienna nel quale vince il primo premio. Miroslav va a vivere negli U.S.A. nel 1966 ma rimane a Berklee solo per poco tempo. Nel 1967 va a New York dove suona con diversi artisti: Charlie Mariano, Bob Broolmeyer, Stan Getz, Herbie Mann, Miles Davise molti altri. Nel 1970 forma il gruppo Weather Report con Wayne Shorter e Joe Zawinul. Dopo tre anni lascia il gruppo per una pausa e riprende fornando il Miroslav Vitous Group con John Surman, Kenny Kirkland e Jon Christensen, con il quale registra 3 albums per ECM. Vitous divenne direttore del Dipartimento Jazz nel conservatorio New England a Boston per 3 anni. Dopo Vitous forma un trio con Chick Corea e Roy Haynes che gli porta un buon successo per altri 2 anni, andando in tour in tutto il mondo e registrando 2 dischi per ECM. Ha registrato anche un album come solista per ECM: Emergence.

Nel 1988 torna in Europa. Dopo 22 anni torna a Praga e registra un album con suo fratello Alan Vitous. I suoi brani sono presenti anche nel film musicale “Lanterna Magica”. Nel Marzo del 1989 comincia a suonare nei concerti come solista.