Născut pe 31 august 1940, Mihai Dimancea a descoperit baschetul la CSŞ 6 București (Liceul Gheorghe Şincai), sub comanda profesorului Victor Tibacu. Ulterior, a jucat pentru Metalul 23 August, unde l-a avut antrenor pe Alexandru Puiu Popescu. În 1962 a ajuns în echipa lui Constantin Herold, Steaua București.
În tricoul Stelei, fostul conducător de joc a cucerit patru titluri naționale (1963, 1964, 1966 și 1967) și o Cupă a României (1966).
La echipa națională a avut 45 de selecții și a evoluat la Universiada de vară din 1965 și la Campionatul European din 1969. Şi-a încheiat cariera de jucător în 1973 și a fost managerul echipei care a cucerit ultimul titlu național din palmaresul Stelei, în 1991.
Mihai Dimancea a fost și arbitru internațional de baschet, iar în 1997 a primit titlul de Maestru Emerit al Sportului.