Sebagai kapten tim Skotlandia, Muirhead memenangkan Kejuaraan Eropa 2011
di Moskow, Kejuaraan Dunia 2013 di Riga, dan Kejuaraan Eropa 2017 di St. Gallen. Dia juga empat kali Juara Dunia Junior (2007, 2008, 2009 dan 2011). Tiga kali juara Olimpiade, ia mewakili Inggris Raya di Olimpiade Musim Dingin di Vancouver 2010, Sochi 2014 dan Pyeongchang 2018. Di Sochi, ia menjadi kapten termuda, pria atau wanita, yang memenangkan medali Olimpiade. Dia keluar dari Dunkeld Curling Club yang berbasis di Pitlochry.