Pada tahun 2016 ia naik kelas ke ajang Moto2 dengan membela Leopard Racing.
Di kelas Moto2 raihan terbaiknya adalah musim 2018 ketika ia menjadi runner up. Ia kalah dari Francesco Bagnaia yang keluar sebagai juara dunia Moto2 2018.
Baca Juga: Hasil Moto2 Indonesia: Somkiat Chantra Cetak Sejarah, Murid Valentino Rossi Pimpin Kejuaraan
Miguel Oliveira pada tahun 2019 dipromosikan ke kelas MotoGP bersama KTM. Ia membela tim Red Bull KTM Tech 3 dan menyelesaikan musim rookienya di posisi ke-17 klasemen.
MotoGP musim 2020 adalah musim terbaik Oliveira di kelas MotoGP, di mana ia meraih dua kemenangan dan mengakhiri musim di posisi kesembilan klasemen.
Dua musim membela Tech 3, pada MotoGP musim 2021 Oliveira dipromosikan ke tim pabrikan bersama Brad Binder.
Baca Juga: Sarapan Dengan Bubur Ayam Sehat atau Tidak? Berikut Fakta Lengkapnya
Namun sayang pada musim lalu motor KTM tidak sesuperior musim sebelumnya, tercatat Oliveira hanya memenangi satu balapan dan dua kali finish sebagai runner up.***