Brearley participe à la tournée de l'équipe d'Angleterre en Afrique du Sud en 1964-1965. Il ne dispute aucun test-match, mais le voyage lui ouvre les yeux sur la politique d'apartheid en vigueur dans le pays[2]. Il dispute la saison 1965 avec le Middlesex puis, pendant cinq ans, retourne à ses études : il suit des cours post-universitaires en philosophie à Cambridge et donne dans cours dans les universités de Newcastle et de Californie. Sa carrière sportive se résume durant cette période principalement à une tournée avec l'équipe d'Angleterre des moins de 25 ans au Pakistan, où il réussit un score de 312 courses en une journée, et à quelques matchs de fin de saison avec le Middlesex[1].
Il se consacre à nouveau au cricket à partir de la saison 1971, lorsqu'il devient capitaine du Middlesex[1]. Il réussit son premier century en County Championship en 1973. Ses statistiques s'améliorent avec les années. En 1975, il occupe le poste d'ouvreur[note 1] et totalise 1 656 courses à la moyenne de 53,41 dans la compétition[2]. En 1976, il conduit le Middlesex à la victoire dans le County Championship, une première pour le club depuis vingt-neuf ans. La même année, il dispute ses deux premiers test-matchs avec l'équipe d'Angleterre, à domicile, contre les Indes occidentales[note 2]. Il joue les deux premières rencontres de la série de cinq mais est écarté après deux parties[2] et des scores de 0, 17, 40 et 13 courses. Il participe à la tournée anglaise en Inde, au Sri Lanka et en Australie en 1976 et 1977. Il est alors vice-capitaine d'une sélection menée par Tony Greig. Il ne marque que 215 courses à la moyenne de 26,87 lors des rencontres disputées contre l'Inde[1].
En 1977, Tony Greig aide le magnat des médias australien Kerry Packer lorsque celui-ci, en conflit avec la fédération australienne, créé une ligue « rebelle », les World Series Cricket. Brearley est alors nommé capitaine en remplacement de Greig[3]. Il mène la sélection à la victoire, à domicile, lors des Ashes contre l'Australie. Blessé lors de la tournée qui suit au Pakistan, il connaît une année difficile en tant que batteur. En tant que capitaine, il connaît, entre 1978 et 1979, la victoire dans des séries contre le Pakistan, la Nouvelle-Zélande et en Australie, remportant les Ashes 5-1[1]. Il atteint avec l'Angleterre la finale de la Coupe du monde 1979, marquant 53 courses en demi-finale et 64 lors de la finale perdue face aux Indes occidentales. À cette occasion, les deux ouvreurs, Geoff Boycott et lui, marquent trop lentement pour que l'Angleterre puisse dépasser le total de leurs adversaires[4]. Il participe à une nouvelle tournée en Australie en 1979-1980, au cours de laquelle les Anglais perdent une série de test-matchs 3-0, puis à un autre test-match en Inde en 1980. Il met alors une nouvelle fois sa carrière entre parenthèses pour se consacrer à des études de psychanalyse. Ian Botham lui succède à la tête de la sélection[1].
Botham démissionne après deux matchs difficiles lors des Ashes, en 1981. Mike Brearley est rappelé pour mener à nouveau l'Angleterre. Les performances d'un Botham redevenu « simple » joueur permettent aux Anglais de gagner les trois dernières parties de la série, et de l'emporter 3-1[1]. Brearley met alors définitivement fin à sa carrière internationale[5]. Il remporte le County Championship en 1982 avec le Middlesex, saison après laquelle il prend sa retraite sportive[1]. Il dispute un dernier match avec le club en 1983.
Plus que pour ses performances de batteur, c'est pour ses qualités de capitaine que Mike Brearley est sélectionné en équipe d'Angleterre[8],[9]. Il y occupe un rôle d'ouvreur. Il est un capitaine novateur[10] mais généralement conventionnel et, en tant que joueur, un pionnier des protections portées par les batteurs[11].
