Matteo Jorgenson verbrachte seine ersten Jahre als Radsportler als Mitglied von US-Nationalmannschaften sowohl in der Junioren- als auch in der U23-Klasse. 2017 startete er bei den Straßenweltmeisterschaften 2017 im Straßenrennen der Junioren und belegte Platz 58.
Zur Saison 2024 wechselte Jorgenson zum Team Visma-Lease a Bike. Mit dem Gesamtsieg bei Paris–Nizza gelang ihm sein bis dahin größter Karriereerfolg. Nach Platz fünf bei der E3 Saxo Classic gewann er mit Dwars door Vlaanderen erstmals ein belgisches Kopfsteinpflaster-Rennen, wobei er sich sieben Kilometer vor dem Ziel als Solist absetzte. In Vorbereitung auf seine zweite Tour de France ging er beim Critérium du Dauphiné an den Start und beendete die beiden abschließenden Bergankünfte auf dem zweiten Rang, womit er sich den zweiten Gesamtrang und die Nachwuchswertung des Etappenrennens sicherte. Bei der Tour de France ging er als Edelhelfer von Jonas Vingegaard an den Start, der nach seinem schweren Sturz bei der Baskenland-Rundfahrt, sein erstes Rennen fuhr. Jorgenson erhielt zudem die Freigabe als selbst auf das Gesamtklassement zu fahren.[2] Nachdem er bereits mehr als 20 Minuten zurücklag, ging er auf der 19. Etappe gemeinsam mit seinem Teamkollegen Wilco Kelderman in die Fluchtgruppe um einen Angriff von Jonas Vingegaard vorzubereiten. Da der Däne jedoch nicht antrat, durfte Matteo Jorgenson um den Etappensieg fahren und distanzierte im Schlussanstieg nach Isola 2000 seine Fluchtgefährten. Kurz vor dem Ziel wurde er jedoch vom gesamtführenden Tadej Pogačar gestellt und erreichte das Ziel als Zweiter.[3] In der Gesamtwertung belegte er schlussendlich den achten Rang.
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