Amb un palmarès de més de 500 victòries, és considerat, junt amb Coppi i Anquetil, com un dels tres grans del ciclisme mundial. Començà el 1961 i arribà a professional, el 1965, amb 98 victòries. Guanyà cinc vegades el Tour de França (1969, 1970, 1971, 1972 i 1974), cinc el Giro d’Itàlia (1968, 1970, 1972, 1973 i 1974), una la Vuelta Ciclista a Espanya (1973), set la Milà-Sanremo (1966, 1967, 1969, 1971, 1972, 1975 i 1976) i quatre vegades el campionat del món (com a amateur el 1964 i com a professional el 1967, 1971 i 1974). Superà el rècord mundial de l’hora el 1972 a Mèxic amb 49,431 km. Es retirà el 1978.