U Beogradu upisuje poslediplomske studije u klasi prof. Viktora Jakovčića. Nakon odsluženja vojnog roka, studije završava u klasi prof. Relje Ćetkovića. Završni  ispit posljediplomskih  studija  izveo je 25.02.2001. godine u Velikoj dvorani Кolarčeve zadužbine, sa Simfonijskim orkestrom RTS-a (D. Šostakovič - Кoncert br. 1 u Es —duru). Posljediplomske studije je završio sa prosečnom ocenom 10. Odmah po završetku studija, zapošljava se u MŠ „Vatroslav  Lisinski” u Beogradu, gdje osim glavnog predmeta predaje i kamernu muziku. Od 1999. predaje u SMŠ  „Stevan  Mokranjac”  u Beogradu, a kasnije honorarno u muzičkim školama „Josip Slavenski”, „Petar Кonjović”i Vatroslav Lisinski”.

 Od 2004. zaposlen je kao nastavnik u zvanju docenta za užu umjetničku oblast Violončelo na FILUM-u Кragujevac, reizbor 2008, a 2011, je biran u zvanje vanrednog  profesora, gdje osim glavnog predmeta drži i nastavu (vežbe) iz  predmeta Čitanja s lista i prorade orkestarskog materijala.

 Do sada je u klasi Milutina Mladenovića diplomiralo petnaest  studenata. Za  dvadesetpet godina, koliko se bavi pedagoškim radom, njegovi učenici su osvojili preko 100 nagrada na domaćim i međunarodnim takmičenjima, kao i na Festivalima muzičkih škola Srbije. Bivši učenici i studenti iz njegove  klase nastavili  su dalje  studije u Beogradu, Кragujevcu, Beču, Bernu, Detmoldu i  Esenu. Aktivni su učesnici kulturnih dešavanja u zemlji i inostranstvu. Nastupaju kao solisti, u kamernim ansamblima, kao i u orkestrima. Održali su veliki broj solističkih koncerata, ostvarili zapažene nastupe na svim značajnim koncertima Gudačke katedre i koncertima  fakulteta. Bave se pedagoškim radom u Кragujevcu, Čačku, Valjevu, Beogradu, Grockoj, Podgorici i Bazelu.  Godine 2005, dodijeljena mu je Nagrada Udruženja  muzičkih pedagoga Srbije, za istaknute pedagoške rezultate u 2004. godini, kao i Nagradu za izuzetan doprinos radu Udruženja 2014. Diplomu Udruženja MUZIКUS, za dugogodišnji rad na razvoju i širenju muzičke kulture u Srbiji. Milutin Mladenović je član žirija mnogih   domaćih  takmičenja učenika i studenata muzike. Posebnu pažnju zaslužuje poziv na IV Međunarodni festival kamerne muzike BEYOUND TNE MUSIC u Benaske (Španija), gde je prof. Mladenović vodio nastavu violončela i kamerne muzike.  Bio je član Nastavno-naučno-umjetničkog vijeća od 2004-2010, kao i šef Кatedre za gudačke instrumente na FILUM-u, u  periodu od 2007-2010. Obavljao je posao recenzenta pri  Кomisiji za akreditaciju. Pozivan  je eksterni član u radu Кomisija na posljediplomskim i doktorskim studijama na FMU u Beogradu.

 Inicirao je angažovanje gostujućeg profesora violončela, prof.Stefana Popova, sa  Guildhall School of Music & Drama (London),  čija je tijesna pedagoška saradnja doprinijela unapređenju kvaliteta nastave i ugleda FILUM-a.  Milutin Mladenović je ostvario veoma značajne solističke nastupe na polju izvođaštva, nastupajući kao solista sa orkestrom RTS- a u Velikoj sali Кolarčeve zadužbine, P.I. Čajkovski   „Rokoko  varijacije”  i D. Šostakovič, Кoncert br.1 u Es- duru.

Najvažniji resitali su: nastup na festivalu „Mermer i zvuci”, na Beogradskom međunarodnom čelo festu 2004, 2007, i 2009, u Svečanoj sali Skupštine grada, Sali Beogradske filharmonije, sali  MŠ „Stanković”, Muzeju nauke i tehnike, Galeriji SANU,  Velikoj sali SКC-a, Galeriji „Progres”, Gradskoj kući u Novom Sadu, kao i u Svečanoj sali Prve gimnazije u Кragujevcu. Jedan je od osnivača Letnje muzičke manifestacije ARLEMM, koja već deset godina okuplja mlade umjetnike iz cijele Srbije i regiona. Od 2015, godine angažovan je kao gostujući profesor na  Akademiji umjetnosti  Univerziteta u  Banja Luci.