Frater liep zijn eerste internationale wedstrijd in 2000. Op het WK voor junioren in Santiago behaalde hij op zowel de 100 m als de 4 × 100 m estafette een vijfde plaats.
Het grootste succes van zijn atletiekcarrière tot op heden op een individueel nummer behaalde Michael Frater op de WK van 2005 in het FinseHelsinki. In de finale van de 100 m behaalde hij een zilveren medaille achter de Amerikaanse olympische kampioen Justin Gatlin. Dit succes was onverwachts, omdat zijn persoonlijk record 10,03 s was. In 2006 werd hij Jamaicaans kampioen op de 100 m.
Op de Olympische Spelen van 2008 in Peking nam hij deel aan de 100 m en de 4 × 100 m estafette. Op de 100 m wist hij zich te plaatsen voor de finale. Hierin werd hij zesde met een persoonlijk record van 9,97. Deze wedstrijd werd gewonnen door zijn landgenoot Usain Bolt met een verbetering van het wereldrecord tot 9,69. Op de 4 × 100 m won hij met zijn teamgenoten Nesta Carter, Usain Bolt en Asafa Powell een gouden medaille. In de nieuwe wereldrecordtijd van 37,10 eindigden ze voor de estafetteteams uit Trinidad en Tobago (zilver; 38,06) en Japan (brons; 38,15). In 2017 werd het Jamaicaanse team gediskwalificeerd wegens dopinggebruik van Carter.
Een jaar later kwam het Jamaicaanse 4 × 100 m estafetteteam tijdens de WK in Berlijn niet in de buurt van het in Peking gevestigde eigen wereldrecord. Desondanks was het Jamaicaanse viertal nog steeds veel te sterk voor de concurrentie en vestigde het, in de bezetting van Michael Frater, Asafa Powell, Usain Bolt en Steve Mullings, met 37,31 een nieuw toernooirecord.
· 
· 
