Den bislang größten Erfolg seiner Karriere feierte Frater bei den Weltmeisterschaften 2005 in Helsinki. Im Finale über 100 Meter gewann er in 10,05 s hinter dem US-amerikanischen Olympiasieger Justin Gatlin die Silbermedaille. Der Erfolg kam umso überraschender, als Fraters persönliche Bestzeit lediglich bei 10,03 s lag.
Ein Jahr später gewann die jamaikanische 4-mal-100-Meter-Staffel in der Besetzung Steve Mullings, Michael Frater, Usain Bolt und Asafa Powell den Weltmeistertitel in 37,31 s.
Bei den Weltmeisterschaften 2011 in Daegu wurde er mit einer Zeit von 10,23 s Sechster im Halbfinale und konnte sich nicht für den Finallauf qualifizieren. Er wurde aber zusammen mit Nesta Carter, Yohan Blake und Usain Bolt Weltmeister in der 4-mal-100-Meter-Staffel. Die jamaikanische Staffelmannschaft stellte dabei mit einer Zeit von 37,04 s einen neuen Weltrekord auf. In der Gesamtwertung der Diamond League kam er 2011 auf Platz vier hinter seinen Landsleuten Powell, Blake und Carter.
Als er am 29. Juni 2012 bei den Jamaican Trials mit 9,94 s nur Vierter im Finale wurde, qualifizierte er sich zwar nicht für den Einzelstart bei Olympia, stand aber als vierter Staffelläufer für die Nationalmannschaft fest. Dort gewann er mit Bolt, Blake und Carter Gold und stellte mit 36,84 s gleichzeitig einen neuen Weltrekord auf.
Im Januar 2013 gab er bekannt, dass er von seinem Verein MVP Track & Field Club, dem er seit 2005 angehörte, und seinem Trainer Steven Francis zu dem rivalisierenden Racers Track Club und Glenn Mills wechsle, der unter anderem Usain Bolt und Yohan Blake trainiert. Als Grund dafür gab er Differenzen zwischen ihm und seinem Trainer Francis an. Gleichzeitig meldete er auch, dass er sich seit der Operation am linken Knie vom Oktober letzten Jahres gut entwickelt habe und Ende Januar wieder voll in das Training einsteigen werde.[2] Sein Comeback verzögerte sich aber und er konnte erst im Februar 2014 sein erstes Rennen nach der Verletzung bestreiten. Sein Debüt für sein neues Team gab er bei einem 4-mal-100-Meter-Staffel-Rennen, das das Racers-Team in 38,13 s gewann.
Er war neben seiner aktiven Sportlerkarriere auch dritter Vizepräsident des jamaikanischen Leichtathletikverbandes JAAA.[3]