Yo tiraría por Nexus 5. He sido poseedor de un Nexus 4 y ha sido mi mejor experiencia hasta el momento. Además, aunque mucha gente diga lo contrario, la interfaz de MIUI no acaba de ser cómoda. No sé, tampoco lo he probado pero he hechado un ojo al launcher y no me convenció mucho, supongo que la capa de personalización será parecida. Nexus 5 a pesar de no tener las últimas mejoras en cuanto a cámara y demás, si que tiene un buen procesador y te va a durar dos o tres años sin problemas. Además siempre está bien eso de que se rumoree alguna versión, y en cuanto sale, pasados unos días la tengas operativa.
Y otra cosa que no puedes dejar pasar por alto. La comunidad que tiene ambos teléfonos detrás. Si tienes un problema es mucho más probable que encuentres la solución teniendo un Nexus 5 que un Mi3.
Saludos.