Le dirigeant conservateur, dont le mandat arrivera à son terme en juillet, a soumis la proposition de dissolution à la présidente de la République grecque Katerina Sakellaropoulou, dont le décret doit être signé plus tard dans la journée.
"Le gouvernement est allé quasiment au terme de son mandat. J'espère que nous aurons un débat riche en arguments et éloigné de toute toxicité", a déclaré dans un communiqué M. Mitsotakis, qui abordera le scrutin fragilisé par la catastrophe ferroviaire du 28 février qui a fait 57 morts et soulevé une immense vague de colère dans le pays.
Le Premier ministre aura pour principal rival le parti de gauche radicale Syriza, dont le leader Alexis Tspiras a déjà dirigé le gouvernement grec entre 2015 et 2019. Le Nouveau Parti démocratique de M. Mitsotakis ne dispose que de quatre points d'avance sur Syriza dans les sondages.
Vantant son bilan, le Premier ministre assure avoir remis l'économie grecque dans la bonne direction en baissant les impôts et le chômage et en décrochant une croissance supérieure à la moyenne de l'Union européenne.
S'il a émergé de la grave crise financière des années 2010, le pays reste toutefois surveillé de près par les agences de notation internationales.
Dans une allocution télévisée samedi, le Premier ministre a assuré que la Grèce avait "besoin de stabilité politique pour accomplir l'objectif national de retrouver auprès des investisseurs le statut qui lui permettrait d'emprunter à moindre coût".
Son parti reste par ailleurs éclaboussé par un vaste scandale lié à la mise sur écoutes de centaines de personnalités, dont le dirigeant du parti socialiste Pasok-Kinal.
Dans une affaire distincte, des hommes d'affaires de premier plan et des journalistes auraient également été mis sous surveillance via l'utilisation du logiciel d'espionnage israélien Predator.
M. Mitsotakis a qualifié ces dernières accusations "d'incroyable mensonge" et survécu à un vote de défiance en janvier lié à ce scandale.
Le système de proportionnelle sera appliqué lors des élections du 21 mai et de nombreux analystes assurent que le scrutin a peu de chances de faire émerger un vainqueur en mesure de gouverner. Dans une telle hypothèse, M. Mitsotakis a indiqué qu'un autre scrutin pourrait se tenir dans la foulée.