Mitsuhiko Tsuburaya ist ein Erstklässler an der Teitan Grundschule und ein Gründungsmitglied der Detektivjugend. Er lebt bei seinen Eltern, beide Schullehrer, und hat eine ältere Schwester namens Asami Tsuburaya, die etwa zehn Jahre älter ist als er. Der Beruf seiner Eltern trägt zu seiner strengen und formellen Erziehung bei, die höfliche Sprache und Respekt vor Älteren betont.
Er zeigt einen wissenschaftlichen und analytischen Ansatz zur Problemlösung, gestützt auf seine umfangreiche Lektüre von Wissenschaftsbüchern und Allgemeinwissen. Er glaubt, dass Technologie die meisten Probleme lösen kann, und bereitet sich häufig auf verschiedene Szenarien vor, indem er historische, wissenschaftliche und allgemeine Themen studiert. Diese Vorbereitung ermöglicht es ihm, während Ermittlungen nützliche Einsichten beizutragen, wie zum Beispiel genaue historische Fakten zu liefern oder detaillierte Notizen in seinem Detektivjugend-Notizbuch zu machen, um kritische Informationen zu bewahren.
Er ist durch sein formelles Auftreten gekennzeichnet und spricht Ältere oft mit dem respektvollen Suffix "-san" an, unabhängig von ihrer Beziehung. Trotz seiner Intelligenz und Reife behält er typische kindliche Interessen, wie Schatzsuche, Schneemänner bauen und die Teilnahme an Gruppenaktivitäten mit seinen Freunden. Er mag keine Karotten und vermeidet es normalerweise, sie zu essen, wenn möglich.
Mitsuhiko entwickelte romantische Gefühle für sowohl Ayumi Yoshida als auch Ai Haibara und kämpfte mit seiner gleichen Zuneigung zu beiden. Einmal holte er sich Rat von Ran Mouri, ob es ihn zu einem schlechten Menschen mache, Gefühle für beide Mädchen zu haben. Seine Hingabe an seine Freunde zeigt sich in Episoden, in denen er beispielsweise in einen Wald ging, um Glühwürmchen für Ayumi und Haibara zu fangen, nachdem er gehört hatte, wie sie die Schönheit der Insekten bewunderten. Während dieses Abenteuers wurde er vom entflohenen Serienmörder Ki'ichiro Numabuchi gefangen genommen, der ihn aufgrund ihrer gemeinsamen Wertschätzung für Glühwürmchen verschonte.
In verschiedenen Fällen hat Mitsuhiko Führungsqualitäten und schnelles Denken bewiesen, besonders wenn Conan Edogawa oder Haibara abwesend sind. Er entschlüsselte ein Rätsel, um einen Ausgang aus einer Höhle zu finden, nachdem Conan ohnmächtig geworden war. In einem anderen Fall half er Haibara, indem er einen Verband für ihr verstauchtes Sprunggelenk mit einer von Conan beigebrachten Methode anfertigte und sie in Sicherheit trug, wobei er eine codierte Nachricht hinterließ, um die anderen Mitglieder der Detektivjugend auf ihren Standort aufmerksam zu machen.
Im Film "Countdown to Heaven" spielte Mitsuhiko eine entscheidende Rolle bei der Rettung Haibaras, indem er ihren Sturz aus einem fahrenden Fahrzeug verhinderte und erklärte, er würde sie niemals loslassen. Er vertraute Ran auch seine widersprüchlichen Gefühle gegenüber Ayumi und Haibara an.
Die Betonung seiner Eltern auf Höflichkeit und formelle Sprache spiegelt sich konsequent in seinem Verhalten wider. Er pflegt formelle Beziehungen zu Erwachsenen und Gleichaltrigen, verwendet oft Höflichkeitsformen wie "-san" für Personen wie Ran Mouri, Professor Agasa und Mitglieder der Strafverfolgungsbehörden. Seine Interaktionen mit anderen Mitgliedern der Detektivjugend, einschließlich Conan Edogawa, Genta Kojima und Ayumi Yoshida, sind kollaborativ und unterstützend.