Michele Bartoli devient professionnel en 1992. Il est considéré comme un coureur de classiques et a remporté deux fois la Coupe du monde. Ce coureur longiligne, 179 cm pour 65 kg, était un spécialiste des courses d'un jour vallonnées, son palmarès en atteste (Liège-Bastogne-Liège1997 et 1998, le Tour de Lombardie en 2002 et 2003, la Flèche wallonne1999), où sa phénoménale capacité d'accélération faisait merveille. Néanmoins, il était très à l'aise aussi dans les Flandriennes (Tour des Flandres1996, Circuit Het Volk 2001). Il est d'ailleurs l'un des très rares coureurs à s'être imposé au Tour des Flandres et dans la reine des courses ardennaises, Liège-Bastogne-Liège, ce qui montre son éclectisme. En revanche, il ne fut pas un coureur de grands tours, bien qu'il remportât deux étapes du Giro en 1994 et 1998. Il fut numéro un mondial du classement UCI en 1998 devant Laurent Jalabert.
Son allure féline sur le vélo, son "jump", sa capacité en course à se faire oublier et attaquer au moment où on l'attendait le moins, lui ont valu le surnom du Chat.