Compite actualmente en el Campeonato Mundial de Superbikes donde fue coronado campeón en los años 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 y 2020.

[2]​[3]​ Para la mayor parte de su carrera ha sido apoyado por Red Bull.

No deseaba al principio cambiar al recorrido que corre ya que pensó que esto era aburrido, pero fue persuadido a por sus amigos Michael y Eugene Laverty, impugnando a los Campeonato británicos de 125cc de 2003 .

En 2005 Red Bull estableció un Superbike británica para él en un detalle de la fábrica Honda Fireblade.

En su primera carrera en Losail en Catar, se estrelló, dañandose gravemente un dedo.

[6]​ Su primera victoria en el Mundial de Supersport llegó en Brno, e inmediatamente lo siguió una segunda victoria en Brands Hatch, aunque la carrera se detuvo poco después del accidente fatal de Craig Jones con siete vueltas restantes en la carrera.

[17]​[18]​[19]​[20]​ En su primera temporada con el Pata Yamaha Prometeon WorldSBK, Rea tuvo problemas para adaptarse a la Yamaha YZF-R1 y eso se vio reflejado en sus resultados: en una magra temporada solo consiguió un tercer puesto en la carrera superpole de Gran Bretaña y una sorprendente pole position sobre mojado en Assen.

[27]​[28]​ Rea hizo su debut en MotoGP en 2012, reemplazando al lesionado Casey Stoner en el Repsol Honda Team.