Armstrong, geboren in het Texaanse Plano, begon zijn sportcarrière op zijn zestiende op de triatlon, maar maakte al snel de overstap naar het wielrennen. Na een succesvolle periode als amateur (onder meer Amerikaans amateurkampioen 1991 en deelname aan het WK jeugd en de Olympische Spelen), werd hij eind 1992, na de Olympische Spelen van Barcelona, professional. Al het volgende jaar boekte hij successen, met als hoogtepunt de winst in het wereldkampioenschap te Oslo.

Ook in de volgende jaren, waarin Armstrong 8 maanden per jaar in Europa doorbracht, hielden de successen aan, en in 1996 bereikte Armstrong zelfs de nummer-1-positie op de wereldranglijst. Een dieptepunt kwam tijdens de Ronde van Frankrijk van 1995: Armstrongs teamgenoot Fabio Casartelli kwam te overlijden na een val. De volgende dag was het peloton in mineur, en werd er niet gekoerst. Armstrong en zijn teamgenoten mochten het peloton als een begrafenisstoet over de finish leiden. Twee dagen nadien viel Armstrong vroeg aan, volgens sommigen zelfs te vroeg, maar won uiteindelijk de etappe, en droeg zijn overwinning op aan Casartelli. Dit maakte hij duidelijk door zijn inmiddels bekende gebaar waarbij hij met beide armen in de lucht naar de hemel wijst.

Tour de France
De vierde plaats in de Ronde van Spanje was voor Johan Bruyneel, ploegleider van het US Postal-team van Armstrong, aanleiding zijn zinnen te zetten op de Ronde van Frankrijk.

Hoewel niet bij de grote favorieten vooraf, won Armstrong de proloog, herwon hij de gele trui in de eerste tijdrit, en verpletterde hij de concurrentie in de eerste bergetappe naar Sestrières. Daarna was de Tour eigenlijk al beslist en Armstrong won met meer dan 7 minuten voorsprong op Alex Zülle.


proloog Tour de France 2004De winnaars van 1997 en 1998, Jan Ullrich en Marco Pantani, waren er in 1999 niet bij geweest. In 2000 was wel het hele veld van favorieten aanwezig, maar Armstrong toonde zich opnieuw zowel in de tijdritten als in de bergen de beste en won met 6 minuten voorsprong op Ullrich.

In 2001 herhaalde hij die prestatie. Tijdens de etappe naar Alpe d'Huez besloot hij tot een nieuwe tactiek. Omdat hij nog met Roberto Heras nog maar één ploegmaat bij zich had, liet hij Ullrich het tempo bepalen en speelde hij toneel achter aan de groep favorieten. Zijn grimassen bleken schijn, want op de berg zelf viel hij vanaf de kop aan terwijl hij Ullrich midden in het gezicht keek. Opnieuw won hij de Ronde.

In 2002, zonder Ullrich, won Armstrong met zo mogelijk nog grotere overmacht, schijnbaar zonder moeite. Joseba Beloki was ditmaal zijn grootste uitdager, naast Armstrong's knecht Heras, de enige die hem enigszins bij kon houden. Armstrong nam in de bergen en de tijdritten voldoende afstand van de Spanjaard.

In de Tour van 2003 was de concurrentie van met name de teruggekeerde Ullrich sterker. Ook Alexandre Vinokourov en Beloki waren goed in vorm. Armstrong had zich minder goed kunnen voorbereiden wegens de scheiding van zijn vrouw, Kristin.

In de eerste ritten was Armstrong niet slecht, maar het noodlot sloeg toe. In de rit naar Alpe d'Huez reed hij in de aanloop naar die beklimming met een aanlopende achterrem de Galibier op. Zijn kruit was verschoten en Iban Mayo claimde de ritzege.

In de rit erna probeerde Armstrong een aanval van Vinokourov te pareren toen Beloki, die meehielp, in de afdaling door smeltend asfalt met zijn fiets onderuit gleed en Armstrong gedwongen werd een knollenveld in te rijden. Hij reed door het veld de berg af en sloot op de weg eronder weer aan bij de groep achtervolgers. Beloki brak zijn dijbeen en moest opgeven.

In de tijdrit die volgde leed Armstrong aan ernstige uitdroging en verloor hij meer dan anderhalve minuut op Ullrich op wie hij eerder twee minuten had gepakt. De dagen erna moest hij bijkomen maar toonde hij groot karakter en wist hij zijn verlies tot enkele seconden te beperken.

Met nog één tijdrit voor de boeg en een voorsprong van niet meer dan een tiental seconden op Jan Ullrich wist Armstrong dat hij in de laatste bergrit zijn winst moest pakken. In de klim naar Luz Ardiden sprong hij weg met Mayo maar viel hij doordat hij met zijn stuur in een petje van een toeschouwer bleef haken. Ullrich maakte er geen gebruik van en Armstrong kwam fenomenaal terug, waarna hij opnieuw demarreerde. Hij pakte 40 seconden op de streep en zou uiteindelijk de Tour met een minuut voorsprong winnen.

Zijn vijfde Tourzege schaarde hem in het gezelschap van Jacques Anquetil, Eddy Merckx, Bernard Hinault en Miguel Induráin.

In de Tour van 2004 behaalde Armstrong als eerste wielrenner voor de zesde maal de tourzege. In de eerste twee bergetappes in de Pyreneeën reed hij al onmiddellijk concurrenten als Ullrich, Iban Mayo en Tyler Hamilton op grote afstand. Alleen Ivan Basso kon hem in deze etappes bijhouden. In de klimtijdrit reed hij iedereen op minuten. Hij pakte, inclusief de ploegentijdrit, 6 etappezeges en was in zijn beste vorm.

Trapfrequentie
Armstrong fietst niet alleen hard, maar ook met een bijzonder hoge trapfrequentie. Hij rijdt met ongeveer 110 pedaalomwentelingen per minuut, terwijl de meeste andere wielrenners kiezen voor ca. 90-95 omwentelingen. In navolging van Armstrong proberen veel wielrenners hun trapfrequentie te verhogen.

Vrouwen van Lance
In het begin van zijn carriere heeft hij een relatie met destijds Nederlandse wielrenster en nu presentatrice Daniëlle Overgaag. Daarna krijgt hij een relatie met Kristin (Kik) met wie hij trouwt en drie kinderen krijgt. Hij scheidt van haar in 2003. Hij heeft momenteel een relatie met de Amerikaanse zangeres Sheryl Crow.