Stuart O'Grady was professional van 1995 tot 2013. Hij droeg als bijnamen Stuey (spreek uit als Stjoewie) en Freckles, naar zijn sproeten die een overheersend uiterlijk kenmerk zijn.
In 1996 nam O'Grady voor het eerst deel aan de Ronde van Frankrijk. In 1998 en 2001 droeg hij een aantal dagen de gele trui. Zijn specialiteit was sprinten. En dan met name vooral tijdens zijn periode bij de Franse ploegen Crédit Agricole, de voorloper hiervan Gan, en Cofidis. Dat blijkt ook uit zijn eindklasseringen in het puntenklassement van de Ronde van Frankrijk waar hij viermaal tweede werd; dat was in 1998, 1999, 2001 en 2005, en eenmaal derde (in 2002). Alhoewel hij ploegmaat was van topsprinters als Frédéric Moncassin en Thor Hushovd, heeft de rappe Australiër toch twee etappes in de Tour de France kunnen winnen.
Vooral in 2001 was O'Grady zelfs dicht bij de groene trui, maar hij raakte de trui op de laatste dag kwijt aan Erik Zabel (die zes keer de trui won). Later in zijn carrière, bij de Deense CSC-ploeg, zou hij zich toeleggen op het klassieke werk. Dat hij daarin ambitieus was onderschreef de Australiër met een derde plaats in de Ronde van Vlaanderen 2003; hij eindigde achter Peter Van Petegem en Frank Vandenbroucke.
Op 33-jarige leeftijd behaalde Stuart O'Grady op zondag 15 april 2007 (en dat bij bijzonder mooi weer) zijn meest prestigieuze overwinning: de kasseiklassieker Parijs-Roubaix. Hij kwam solo aan op de Vélodrome André Pétrieux, gesteund door zijn twee CSC-ploegmaats Lars Michaelsen (die zijn allerlaatste koers reed) en Fabian Cancellara. De Australiër werd een belangrijke helper voor deze laatste bij Saxo Bank en Leopard Trek.
In juli 2013 kondigde hij de dag na de Ronde van Frankrijk aan dat hij per direct stopte met professioneel wielrennen.[1] Enkele dagen na die aankondiging verklaarde O'Grady dat hij in aanloop naar de Ronde van Frankrijk van 1998 epo heeft gebruikt.[2]