En 2009 John McPhee participó como invitado en 3 Grandes Premios del Campeonato del Mundo. En 2012 regresó al CEV a la nueva categoría de Moto3™ y concluyó el curso 7º. También disputó 8 Grandes Premios de Moto3™ como 'wildcard'. En 2013 dio el salto definitivo a la esfera mundialista. En 2014 se puso al manillar de una de las nuevas Honda oficiales y en 2015 mejoró sus resultados al conseguir las dos primeras 'poles' de su palmarés y sumar su primer podio. En 2016 se mantuvo en el mismo equipo, pero dejó de correr con Honda para subirse a una Peugeot, de la mano de Mahindra. En esa misma temporada, el escocés logró su primera victoria en el Mundial de Moto3™ en el GP de la República Checa. En 2017 cambió de aires para ser el único piloto del British Talent Team. Su año comenzó con dos segundos puestos, pero las caídas evitaron que completara una temporada regular. En 2018 disputó el Mundial con el equipo CIP Green Power, donde fue capaz de lograr 2 podios en Sachsenring y Cheste antes de pasar al Petronas Sprinta Racing en 2019. En Le Mans, el escocés consiguió para el equipo malasio su primera victoria en un Gran Premio. Volvió a subir 2 veces más al podio para finalizar 5º en el mejor año de su carrera. En 2020 repitió con la misma estructura, con una victoria y 3 podios más, siendo 7º en la general. El curso 2021 sería frustrante para él, con solo un podio, en el GP de las Américas. Sin embargo, el debut en Moto2™ con el Petronas Sprinta Racing en Aragón fue, sin duda, un punto culminante para el experimentado escocés. Tras la disolución de los equipos Petronas, McPhee se aseguró un asiento en el Sterilgarda Max Racing Team para 2022.