International cykelsport lagde mærke til Ullrich første gang i 1993, da han blev verdensmester i landevejsløb for amatører. I 1994 vandt Ullrich, 20 år gammel, bronze ved VM i enkeltstart. Siden fulgte en stribe topresultater – blandt andet sejren i Tour de France i 1997 og i Vuelta a España 1999. Han blev verdensmester i enkeltstart i 1999 og i 2001. Herudover vandt Ullrich, blandt de største resultater, i 2000 en guldmedalje i landevejsløbet og en sølvmedalje i enkeltstart ved OL i Sydney.