Zainteresowania naukowe prof. K. Mikulskiego wiążą się z dziejami państwa krzyżackiego od XIII do XV w. oraz ziemiami polskimi w okresie istnienia I Rzeczpospolitej, ze szczególnym uwzględnieniem Prus Królewskich. Wiele uwagi poświęcił on zwłaszcza badaniom historii gospodarczej i społecznej oraz historii osadnictwa wiejskiego i dziejom miast obydwu państw. Oprócz tego interesuje się heraldyką samorządową, historią ustroju, demografią historyczną oraz genealogią szlachecką i mieszczańską. Do jego ważniejszych prac, oprócz rozpraw doktorskiej i habilitacyjnej, należą spisy urzędników ziemskich Prus Królewskich, Kujaw i Inflant, urzędników miejskich Elbląga i Torunia oraz książki Pułapka niemożności. Społeczeństwo nowożytnego miasta wobec procesów modernizacyjnych (na przykładzie Torunia w XVII i XVIII wieku), Toruń 2004 i Tarcze herbowe z kościoła mariackiego w Toruniu, Warszawa 2015. Jest też współautorem (wraz z Jackiem Wijaczką) podręcznika akademickiego Historia powszechna. Wiek XVI-XVIII, Warszawa 2012. W latach 1998-2000 pełnił funkcję zastępcy dyrektora Instytutu Historii i Archiwistyki UMK, a od 2003 do 2006 był dyrektorem tegoż Instytutu. Był też członkiem Państwowej Komisji Akredytacyjnej w latach 2009-2011,a obecnie jest członkiem Komitetu Nauk Historycznych Polskiej Akademii Nauk, Polskiego Towarzystwa Heraldycznego, Towarzystwa Naukowego w Toruniu oraz Towarzystwa Miłośników Torunia (jest jego prezesem od 2008 r.). W latach 2003-2012 pełnił funkcję prezesa Polskiego Towarzystwa Historycznego, od 2012 r. jest jego wiceprezesem. Od 2011 r. jest członkiem Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów, a od 2012 r. przewodniczącym Komitetu Nauk Historycznych przy PAN.