Muhammad siegte 2007 bei den Jugendweltmeisterschaften in Ostrava, 2009 wurde sie US-Juniorenmeisterin und panamerikanische Vize-Juniorenmeisterin. 2013 fuhr sie als US-Meisterin zu den Leichtathletik-Weltmeisterschaften in Moskau und gewann dort die Silbermedaille. Ihre erste Goldmedaille gewann Muhammad, als sie bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro 2016 über 400 Meter Hürden mit einer Zeit von 53,13 s ins Ziel kam. Bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 2017 lief sie wie bereits vier Jahre zuvor zu Silber.