Com a capità de l'equip d'Escòcia, Muirhead va guanyar el Campionat d'Europa de 2011
a Moscou, el Campionat del Món de 2013 a Riga, i el Campionat d'Europa de 2017 a St. Gallen. També és quatre vegades campiona del món junior (2007, 2008, 2009 i 2011). Tres vegades olímpica, va representar Gran Bretanya als Jocs Olímpics d'Hivern de Vancouver 2010, Sochi 2014 i Pyeongchang 2018. A Sotxi, es va convertir en la skip més jove, masculina o femenina, que va guanyar una medalla olímpica. Ella surt del Club de Curling Dunkeld amb seu a Pitlochry.