Figlio di Mariana, docente di matematica e di Virgil, dermatologo, Mihai Pătrașcu aveva una sorella Carmen, più piccola di quattro anni[5]. Si è diplomato al Collegio Nazionale Carol I in Craiova[6].
Come studente di liceo, ha vinto più medaglie alle Olimpiadi internazionali dell'informatica[7]. Ha completato i suoi studi universitari e si è laureato in informatica presso il Massachusetts Institute of Technology, completando la sua tesi dal titolo Lower bound techniques for data structures[8] sotto la supervisione di Erik Demaine nel 2008[9].
Il lavoro di Pătraşcu riguardava questioni fondamentali relative alle strutture dati, lavoro per il quale ha ricevuto il premio Machtey al Simposio sugli Fondamenti di Informatica nel 2008 e il Presburger Award dalla European Association for Theoretical Computer Science nel 2012, per il superamento di "molte vecchie barriere sui problemi fondamentali della struttura dei dati, non solo rivitalizzando ma anche rivoluzionando un campo che era quasi in silenzio da oltre un decennio"[10].
