一次在世界大赛亮相是1997年的第33届瑞士洛桑世界体操锦标赛，就和队友一起夺得了团体冠军。黄旭技术全面，没有明显的弱项，因此他一直是中国体操队的团体成员。他相继参加了1999年第34届中国天津世界体操锦标赛、2000年悉尼奥运会和2003年第37届美国安那罕世界体操锦标赛，他都发挥出色，夺得团体冠军。他还获得了第37届世界体操锦标赛双杠单项的银牌。在2004年雅典奥运会上，中国体操男队惨遭滑铁卢，但黄旭是所有队员中唯一正常发挥的选手。2006年第39届丹麦奥胡斯体操世锦赛，黄旭在法国的拉练备战