Practicà el ciclisme des de petita, però l’any 1991 hagué de deixar la bicicleta a conseqüència d’una greu malaltia que l’obligà a anar en cadira de rodes durant algunes setmanes. L’any 1993 pogué tornar a competir, amb l’equip italià Alfa Lum. A Itàlia es consolidà com a ciclista i alguns anys després es consagrà definitivament gràcies a les victòries en el Giro, els anys 1999 i 2000, i molt especialment als triomfs en la màxima cursa del món per etapes, el Tour de França, els anys 2000, 2001 i 2003. D’aquesta manera, es convertí en la tercera ciclista que aconseguia guanyar tres cops el Tour. El 2003 també es proclamà campiona del món de ciclisme en la prova contra rellotge a Hamilton (Canadà).