阿姆斯特朗1992年开始职业自行车生涯，1996年身患癌症，在艰苦的治疗后重返赛场。1999年代表美国的邮政车队获得环法大赛的车手总成绩冠军。

之后直到2003年，他连续五次夺冠，平了西班牙车手安杜兰等创造的环法五连冠的纪录。2004年与2005年再连续夺冠，阿姆斯特朗10次参加环法大赛实现环法车手七连冠，创造了环法历史上的奇迹。

但他个人兴奋剂丑闻缠身，2012年8月23日，美国反兴奋剂机构宣布剥夺阿姆斯特朗七个环法自行车赛冠军头衔，并且终身禁赛。