En els Jocs Olímpics d'Estiu de 2004 realitzats a Atenes (Grècia) va aconseguir guanyar la medalla d'or en la prova masculina de quilòmetre contrarellotge, esdevenint l'últim campió olímpic d'aquesta modalitat, ja que el COI decidí eliminar aquesta prova del programa olímpic a partir dels següents Jocs. En aquests mateixos Jocs finalitzà cinquè en la prova masculina de velocitat per equips, guanyant així un diploma olímpic.
En els Jocs Olímpics d'Estiu de 2008 realitzats a Pequín (República Popular de la Xina) es convertí en l'autèntic rei del ciclisme en guanyar tres medalles d'or en les proves de velocitat individual, velocitat per equips i keirin. Als Jocs Olímpics d'Estiu de 2012 celebrats a Londres (Regne Unit) va aconseguir revalidar els seus títols olímpics en les modalitats de Keirin i velocitat per equips.
_pictogram.svg){kind=small}