Armistead begon haar carrière op de wielerbaan. Tussen 2007 en begin 2011 won ze verschillende wereldbekers als onderdeel van de ploegenachtervolging, maar ook in de scratch en de puntenkoers behaalde ze overwinningen. Ook op wereldkampioenschappen was Armistead met één bronze en drie zilveren medailles succesvol. Enkel op het WK 2009 won ze goud: samen met Wendy Houvenaghel en Joanna Rowsell won ze de ploegenachtervolging. Haar grote doel op de baan waren de Olympische spelen 2012. Ze trachtte zich te kwalificeren voor het omnium. In deze discipline behaalde ze in 2010 reeds een tweede plek op het WK 2010. Toen in aanloop naar de spelen duidelijk werd dat haar jongere landgenote Laura Trott het omnium zou afwerken, stopte Armistead met het baanwielrennen. Wel rijdt ze nog wedstrijden om haar conditie in de winter te onderhouden.