He held post-doctoral positions at the Massachusetts Institute of Technology, the Mathematical Sciences Research Institute, and the Institute for Advanced Study, after which he was on the faculty at Princeton University (1987–1990) and the University of California, Berkeley (1990–1997), before joining Harvard in 1997.
В 1985—1986 учебном году Макмуллен работал в Массачусетском технологическом институте, в 1986—1987 — в Институте перспективных исследований, в 1987—1990 годах был доцентом Принстонского университета, в 1990—1997 — профессором Калифорнийского университета в Беркли, с 1998 года стал профессором в Гарварде.