Borlée deltok i OL 2008 der han ble nr. tre i sin semifinale på 400 meter men klarte ikke å ta seg videre til finalen. Han var også i semifinalen i VM i friidrett 2009 i Berlin men heller ikke den gangen var hans tid god nok til å få en plass i finalen.
Han deltok på det belgiske stafettlaget som vant 4 x 400 meter ved EM i friidrett 2012, denne gang sammen med Antoine Gillet, Jente Bouckaert og Jonathan Borlée. Tiden deres, 3:01,09, var årsbeste i Europa.[3] Ved sommer-OL 2012 i London deltok han både på 400 meter og 4 x 400 meter stafett, og han kom på 5.-plass på 400 meter og 6.-plass på stafetten.
Ved EM i friidrett innendørs 2015 vant Belgia 4 x 400 meter stafett, med ny europeisk rekord på 3:02,87. Kévin Borlée løp her sammen med Julien Watrin og brødrene sine, Jonathan og Dylan.
Han deltok på Belgias lag som kom på 6.-plass på 4 x 400 meter ved VM i friidrett innendørs 2016. Ved EM i friidrett 2016 i Amsterdam vant Belgia 4 x 400 meter stafett, med ny årsbestetid i Europa på 3:01,10. Laget bestod av alle tre brødrene Borlée, samt Julien Watrin. I EM deltok han også på 400 meter, der han kom på 4.-plass.