Su carrera en los Estados Unidos comenzó con un debut espectacular en el Lincoln Center con la Orquesta de Filadelfia y Eugene Ormandy y desde entonces se ha ampliado para incluir apariciones con prácticamente todas las principales orquestas de Estados Unidos, incluidas las de Chicago, Boston, Houston, Dallas, Detroit, Pittsburgh, San Francisco, Los Ángeles y Cleveland, con la que apareció con Lorin Maazel en el Carnegie Hall.

Entre los directores de orquesta con los que ha trabajado se encuentran Daniel Barenboim, Sir Andrew Davis, Charles Dutoit, Lawrence Foster, Kyril Kondrashin, James Levine, Zubin Mehta, Sergio Ozawa, Andre Previn, Joseph Krips, Kurt Sanderling, Wolfgang Sawallisch, Walter Weller y Sir Simon Rattle. Ha sido invitada a los festivales internacionales más prestigiosos de Europa, entre ellos Aldeburgh, Edimburgo y los Proms de Londres, además de Ravinia, Saratoga y Tanglewood Festivals en Estados Unidos.

Mayumi comenzó su formación con su padre, un violinista autodidacta, a los 3 años. A los 16 años asistió al Conservatorio Toho de Tokio, donde estudió con Hideo Saito, Kenji Kobayashi y Tomoyasu Soh. Una beca de la Fundación Alex de Vries le permitió trabajar con Franz Wigy, alumno de Ysaye, en el Instituto Nacional de Música de Flandes, en Bélgica.

Más tarde estudió brevemente con Leonid Kogan antes de su Gran Premio Vieuxtemps y su espectacular éxito en el Concurso Tchaikovsky de 1970, donde David Oistrach la describió como "la revelación de la competición".

Ha grabado los conciertos de Tchaikovsky y Bruch con la Filarmónica de Rotterdam y Edo de Waart para Phillips, y las Sonatas completas de Prokofiev y Fauré para ASV. La edición en CD de Decca de sus conciertos de Mozart con Weller y la Royal Philharmonic Orchestra ha recibido excelentes críticas, y su serie de Mozart para BBC Television 'Mayumi plays Mozart' se ha transmitido en toda Gran Bretaña, Canadá y Estados Unidos.

La música de cámara ha sido parte integral de su vida artística, formando asociaciones de larga data con Michael Roll, Jorge Federico Osorio y Richard Markson, además de apariciones con Andre Previn, Ralph Kirshbaum, Nobuko Imai, Peter Frankl, Craig Sheppard y Gerald Robbins.