Como capitán do equipo de Escocia, Muirhead gañou o Campionato de Europa de 2011.
en Moscova, o Campionato do Mundo de 2013 en Riga, e o Campionato de Europa de 2017 en St. Gallen. Tamén é catro veces campiona do mundo junior (2007, 2008, 2009 e 2011). Tres veces olímpica, representou a Gran Bretaña nos Xogos Olímpicos de Inverno de Vancouver 2010, Sochi 2014 e Pyeongchang 2018. En Sochi, converteuse na máis nova skip, masculina ou feminina, en gañar unha medalla olímpica. Ela curl fora do Dunkeld Curling Club con sede en Pitlochry.