Михайлов в составе сборной Советского союза дважды становился олимпийским чемпионом, семикратным чемпионом мира, участник легендарных Суперсерий с канадскими хоккеистами 1972, 1974 годов.
Михайлов был капитаном сборной, становился лучшим снайпером на чемпионатах мира и Олимпийских играх.
В составе ЦСКА неоднократно побеждал в чемпионате СССР в составе московского ЦСКА, где, как и в сборной страны, выступал в одной тройке с Владимиром Петровым и Валерием Харламовым.
После завершения карьеры Михайлов продолжил работать в хоккее. Тренерскую карьеру он начинал в ленинградском СКА.
Уже позже под его руководством сборная России в 1993 году выиграла чемпионат мира. В 2002 году россияне дошли до финала и завоевали серебро.
В 2000 году Михайлова включили в зал хоккейной славы Международной федерации хоккея.