Während des NHL Entry Draft 2003 wurde Brett Sterling in der fünften Runde als insgesamt 145. Spieler von den Atlanta Thrashers gewählt. In den vier Jahren, die er beim Colorado College verbrachte, erzielte er in 150 Spielen 108 Tore und kam insgesamt auf 184 Scorerpunkte. In seiner ersten Saison im professionellen Eishockey erzielte Sterling 97 Punkte, davon 55 Tore, in 77 Spielen für das Farmteam der Thrashers, die Chicago Wolves, in der American Hockey League. Schließlich gewann er den Willie Marshall Award als bester Torjäger der Liga und den Dudley „Red“ Garrett Memorial Award als Rookie des Jahres. Aufgrund dieser Leistungen wurde er in das AHL All-Rookie Team und das AHL First All-Star Team berufen.