Come capitano della squadra scozzese, Muirhead ha vinto il campionato europeo 2011
a Mosca, ai Campionati del Mondo 2013 a Riga e ai Campionati Europei 2017 a San Gallo. È anche quattro volte Campione del Mondo Junior (2007, 2008, 2009 e 2011). Tre volte olimpica, ha rappresentato la Gran Bretagna alle Olimpiadi invernali di Vancouver 2010, Sochi 2014 e Pyeongchang 2018. A Sochi, è diventata la più giovane skip, maschio o femmina, a vincere una medaglia olimpica. E' una curleria del Dunkeld Curling Club di Pitlochry.