Michael Thornhill war vorwiegend ein Abwehrspieler, verstand es aber, immer wieder auf Angriff umzuschalten. Er wurde 1948 englischer Meister der Junioren. Erstmals international bei den Erwachsenen trat er im März 1950 in einem Länderkampf gegen die USA auf. Insgesamt holte er mehr als 50 Titel bei offenen internationalen Turnieren. In der Saison 1959/60 wurde er im Doppel mit Johnny Leach sowohl bei den nationalen englischen Meisterschaften als auch bei den English Open Erster. Bei der Weltmeisterschaft 1951 kam er mit der englischen Mannschaft auf Platz vier.