Entrenat des d’infant pel seu pare, es formà com a nedador d’elit a la Universitat de Florida. Competeix internacionalment des de l’any 2004 i ha esdevingut un dels nedadors més destacats de la seva generació en les categories d’estil lliure, esquena i estils. Recordista mundial diverses vegades en els estils esmentats, hom pot destacar l’or aconseguit als Jocs Olímpics d’Atenes 2004 (4 x 200 m lliures), Pequín 2008 (200 m esquena i 4 x 200 m lliures), Londres 2012 (400 m esquena i 4 x 200 m lliures) i Rio de Janeiro 2016 (4 x 200 m lliures), i al Campionat del Món de Mont-real 2005 (4 x 200 m lliures), Melbourne 2007 (200 m esquena i 4 x 200 m lliures), Roma 2009 (200 i 400 m estils i 4 x 100 m lliures), Xangai 2011 (200 m lliures, 200 m esquena, 200 m estils, 400 m estils i 4 x 200 m lliures) i Barcelona 2013 (200 m esquena, 200 m estils i 4 x 200 m lliures). El setembre del 2016 fou suspès 10 mesos pel Comitè Olímpic dels Estats Units per protagonitzar un incident a Rio de Janeiro durant els Jocs Olímpics, cosa que impedí la seva participació als mundials de natació del 2017. El juliol del 2018 fou novament suspès 14 mesos per l’Agència nord-americana antidopatge a causa d’una injecció intravenosa en una dosi superior a la permesa.