Florian Rousseau gewann in Manchester 1996, Perth 1997 und Bordeaux 1998 jeweils die Goldmedaille im Sprint bei UCI-Bahn-Weltmeisterschaften. In den Jahren 1997 bis 2001 wurde Rousseau zudem mit dem französischen Team in unterschiedlicher Besetzung Weltmeister im Teamsprint. Nachdem er nicht für die Olympischen Spiele 2004 in Athen nominiert wurde, beendete er seine Radsportlaufbahn.