Especialista en proves de velocitat, guanyà la medalla d’or en 200 m llisos als campionats del món de l’Associació Internacional de Federacions d’Atletisme (IAAF) en categoria inferior als 18 anys l’any 2002 i, l’any 2003 en categoria júnior.
L’any següent es professionalitzà, però les dues temporades següents les lesions l’impediren accedir als primers llocs de les principals competicions. Recuperat el 2007, la seva progressió (malgrat la lesió de l’any 2010 que el mantingué apartat de la competició uns mesoso) l’ha convertit en un dels més grans velocistes de la història, i fou el primer atleta en aconseguir dos rècords del món simultanis en 100 i 200 m llisos des de la implantació del cronometratge automàtic (1977).
Ha estat també el primer en guanyar medalles d’or aquestes distàncies en dos Jocs Olímpics consecutius. Des del maig de 2008 és en possessió del rècord mundial de 100 m llisos, que trencà successivament dos cops i deixà en 9,58 segons el 16 d’agost de 2009. Quatre dies després aconseguí el rècord mundial dels 200 m (19,19), que ja havia batut just un any abans.
Els anys 2009, 2010 i 2013 rebé el premi Laureus. El 2017 li fou retirada la medalla d'or en 4x100 relleus als Jocs Olímpics de Pekín per dopatge d'un dels seus companys d'equip.
| Competició | Medalla | Categoria |
| Campionat del Món d’atletisme d’Osaka 2007 | argent | 4x100 relleus |
| argent | 200 m llisos | |
| Jocs Olímpics de Pequín 2008 | or | 100 m llisos |
| or | 200 m llisos | |
| or* | 4x100 relleus | |
| Campionat del Món d’atletisme de Berlín 2009 | or | 100 m llisos |
| or | 200 m llisos | |
| or | 4x100 relleus | |
| Campionat del Món d’atletisme de Daegu 2011 | or | 200 m llisos |
| or | 4x100 relleus | |
| Jocs Olímpics de Londres 2012 | or | 100 m llisos |
| or | 200 m llisos | |
| or | 4x100 relleus | |
| Campionat del Món d’atletisme de Moscou 2013 | or | 100 m llisos |
| or | 200 m llisos | |
| or | 4x100 relleus | |
| Campionat del món d'atletisme de Pequín 2015 | or | 100 m llisos |
| or | 200 m llisos | |
| or | 4x100 relleus | |
| Jocs Olímpics de Rio de Janeiro | or | 100 m lliures |
| or | 200 m lliures | |
| or | 4x100 relleus | |
| *L'any 2017 li fou retirada la medalla |