1986年5月、カーティス研究所を卒業する数週間前に、スターンはクリストフ・フォン・ドホナーニが音楽監督を務めるクリーヴランド管の指揮助手をオーディションで選び、勝ち取ることができました。 このオーディションは、エクソン・アンド・アーツ・コンダクターズ・プログラム（Exxon/Arts Endowment Conductor’s Program）の庇護のもとに行われた。 翌シーズン、正式にアシスタント・コンダクターに任命され、1991年まで同オーケストラに在籍した。 1986年9月、バーンスタインがニューヨーク・フィルハーモニックに招いた3人の若手指揮者のうちの1人としてデビューし、エイヴリー・フィッシャー・ホールでの2回のコンサートを経て、同年、フランスのリヨン国立管弦楽団の常任客演指揮者に就任した。 1996年には国立管弦楽団を離れ、録音・放送で有名なドイツのザールブリュッケン放送交響楽団の首席指揮者に就任し、同楽団史上初のアメリカ人首席指揮者の座についた。 在任中、ヘンリー・カウエルやチャールズ・アイヴズの作品など、アメリカのクラシック音楽の録音を数多く行ったことでも知られている。 また、スペイン、ポルトガル、中国、スイスへのツアーも指揮した。 2000年に首席指揮者を退いた。

ザールブリュッケン放送交響楽団を退団後、テネシー州ジャーマンタウンにアメリカの現代音楽を専門に演奏するIRISオーケストラを設立した。 2001年夏にはニューヨーク・フィルハーモニー管弦楽団、シカゴ交響楽団、フィラデルフィア交響楽団、セントルイス交響楽団、アトランタ交響楽団、ヒューストン交響楽団、ボルチモア交響楽団、トロント交響楽団、オタワ国立芸術センター交響楽団、シンシナティ交響楽団、モントリオール交響楽団、インディペンデンス交響楽団、ワシントンDCのオーケストラでコンサートを行う。C.のナショナル交響楽団。 また、アスペン音楽祭に定期的に出演するようになった。 2001年9月には、ウィーン放送交響楽団を率いて中国ツアーを行った。

この間、ロイヤル・ストックホルム・フィル、オスロ・フィル、ベルゲン響、ボンのベートーベンハレ管、ベルリンのドイツ・シンフォニカー、ブダペスト放送響、イスラエル・フィル、モスクワ・フィル、ヘルシンキ・フィルハーモニックなど世界中のオーケストラの客演も続けている。 ローマ国立サンタ・チェチーリア音楽院管弦楽団、ミュンヘン・バイエルン放送交響楽団、ローザンヌ室内管弦楽団、チューリッヒ・トンハレ管弦楽団、ロンドン交響楽団、ロンドン・フィルハーモニー管弦楽団、BBC交響楽団、イギリス室内管弦楽団、台湾国立交響楽団、シンガポール交響楽団、NHK交響楽団など。

2005年9月30日、カンザスシティ交響楽団の音楽監督・首席指揮者に就任し、現職に就いている。 2014年3月、マイケル・スターンはカンザスシティ交響楽団とエンゲージ・モバイル・ソリューションズとともに、4組のGoogle Glassを同時に使用してベートーヴェンの交響曲第5番の演奏を録音し、歴史に名を刻んだ

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