Jako kapitan drużyny szkockiej, Muirhead wygrał Mistrzostwa Europy w 2011 roku.
w Moskwie, Mistrzostwach Świata 2013 w Rydze i Mistrzostwach Europy 2017 w St. Gallen. Jest także czterokrotną Mistrzynią Świata Juniorów (2007, 2008, 2009 i 2011). Trzykrotnie brała udział w Igrzyskach Olimpijskich, reprezentowała Wielką Brytanię na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich w Vancouver 2010, Sochi 2014 i Pyeongchang 2018. W Soczi, stała się najmłodszą kiedykolwiek kapitanem, mężczyzną lub kobietą, która wygrała medal olimpijski. Wykręca się z Dunkeld Curling Club w Pitlochry.