Entre sus actuaciones más destacadas se incluyen colaboraciones con la Orquesta Filarmónica de Londres, la NDR Elbphilharmonie, la Orquesta Sinfónica de la Radio de Fráncfort, la Hallé, la Royal Liverpool Philharmonic, la Orquesta Sinfónica de Chicago, la Orquesta de Cleveland, la Orquesta Sinfónica de Nueva Jersey, la Orquesta Sinfónica de Dallas, la Orquesta Sinfónica de Toronto, la Orquesta Sinfónica de San Francisco, la Filarmónica de Los Ángeles, la Orquesta de Minnesota, la Sinfónica Nacional, la Sinfónica del Nuevo Mundo, la Sinfónica de Houston, la Orquesta Nacional de España, la Sinfónica de Bournemouth, la Orquesta Nacional de Gales de la BBC, la Filarmónica de Estrasburgo, la Filarmónica de Auckland y un exitoso debut en los BBC Proms en el Royal Albert Hall.

Prieto fue nombrado director musical de la Sinfónica de Carolina del Norte en 2023 y, desde 2008, es director musical de la Orquesta Sinfónica de Minería, con la que obtuvo una nominación a los Grammy Latinos en la categoría de Mejor Álbum Clásico. Entre 2007 y 2022, Prieto fue director musical de la Orquesta Sinfónica Nacional de México, la formación más destacada del país, y elevó notablemente el nivel de la orquesta. Entre 2006 y 2023, fue director musical de la Orquesta Filarmónica de Luisiana, donde contribuyó a liderar la renovación cultural de Nueva Orleans tras el huracán Katrina. Llevó a la Orquesta Filarmónica de Luisiana a un exitoso debut en el Carnegie Hall y a ganar un Grammy en 2024.

Como defensor de la educación musical, Prieto ha dirigido la Orquesta de las Américas desde su creación. Junto a Gustavo Dudamel , Prieto ocupó el cargo de primer director de orquesta de la orquesta desde 2001 hasta 2011, año en que fue nombrado director musical. En 2018 dirigió a la orquesta en una gira por festivales de verano europeos, que incluyó actuaciones en los festivales de Rheingau y Edimburgo, así como en la Elbphilharmonie de Hamburgo. También ha colaborado habitualmente con la Orquesta Nacional Juvenil de Gran Bretaña y con la NYO2 de Nueva York.

Prieto es conocido por promover la música latinoamericana y afroamericana nueva y menos conocida. Ha dirigido más de 100 estrenos mundiales de obras de compositores mexicanos y estadounidenses, muchas de las cuales encargó él mismo. Prieto ha grabado para los sellos Deutsche Grammophon, Naxos y Sony, y fue reconocido por Musical America como « director de orquesta a del Año» en 2019. Licenciado por las universidades de Princeton y Harvard, Prieto estudió dirección de orquesta con Jorge Mester, Enrique Diemecke, Charles Bruck y Michael Jinbo.