Nel 2002 Fabrizio è arrivato sulla scena internazionale dopo essere stato ingaggiato dalla Gilera per correre in 125cc. I risultati tuttavia sono stati deludenti per il giovane italiano che è riuscito a raccogliere solo qualche punto in campionato. Il team Alstare Racing nel 2003 gli ha offerto di correre nel Campionato Europeo Superstock dove Fabrizio ha subito ripagato la fiducia che gli era stata dimostrata vincendo il titolo a soli 19 anni, con quattro successi in nove gare. Nel 2004 Michel è tornato nel motomondiale in classe MotoGP con la WCM, un anno non facile, concluso al 22 posto in campionato. Passato al mondiale Supersport nel 2004 con il Team Honda Megabike, Michel è salito cinque volte sul podio, inclusi due secondi posti a Brno e Brands Hatch, e ha chiuso il campionato al quinto posto.
Nel 2006 c'è stato il passaggio al mondiale Superbike, dove Fabrizio ha guidato la Honda CBR 1000RR nel DFX Corse team fino al 2007, finendo entrambe le stagioni all'undicesimo posto. Nel 2006 ha fatto il podio ad Assen (terzo) e a Brno (secondo e terzo) dove ha corso con la clavicola rotta. Nel 2007 ha conquistato il suo unico podio, un terzo posto, sempre a Brno.
Nel 2008, l'anno del suo debutto nel Ducati Xerox Team, Michel è salito per la prima volta in sella alla 1098 F08, dimostrando sempre un passo a livello dei migliori. In quella che finora è stata la sua miglior stagione di sempre in Superbike, Michel ha ottenuto sette podi, incluso il secondo posto davanti al pubblico di casa a Vallelunga, un altro secondo piazzamento sulla nuova pista di Portimao e un secondo ed un terzo posto a Brno, la pista dove negli ultimi anni ha ottenuto i suoi risultati migliori. Ha finito la stagione in ottava posizione.
Più recentemente, nel 2009, stagione in cui è stato affiancato da Noriyuki Haga, Michel Fabrizio ha cominciato ad imporsi tra i protagonisti assoluti del campionato solo nel terzo round, a Valencia, dove ha conquistato due podi, ma da quel momento in poi non si è più fermato. Tredici podi, inclusa la sua prima vittoria in Superbike, a Monza, replicata successivamente a Imola e a Portimao, gli hanno consentito di raggiungere la terza posizione nella classifica iridata già dal quarto round e di mantenerla fino alla fine, candidandosi nel frattempo anche come pretendente al titolo fino alla gara di Imola. Michel ha quindi conquistato il terzo posto nel mondiale, a 74 punti da Noriyuki e con 63 lunghezze di vantaggio sul connazionale Max Biaggi.
Prima gara: 2006 Qatar
Prima pole: 2009 Imola
Primo giro più veloce: 2008 Brno
Primo podio: 2006 Brno
Prima vittoria: 2009 Monza
Gare / podi: 105 / 26
Vittorie / 2° / 3°: 3 / 10 / 13
Pole: 1
Partenze da prima fila: 13
Giri veloci: 8
Totale punti: 862