Professionista dal 2007, con caratteristiche di scalatore e "cronoman", è considerato uno dei migliori ciclisti della sua generazione, essendo uno dei sette corridori — con Jacques Anquetil, Eddy Merckx, Felice Gimondi, Bernard Hinault, Vincenzo Nibali e Alberto Contador — ad avere vinto tutti e tre i grandi Giri ciclistici: Giro d'Italia (nel 2018), Tour de France (nel 2013, 2015, 2016 e 2017) e Vuelta a España (nel 2011 e nel 2017); ha inoltre conquistato due medaglie di bronzo a cronometro ai Giochi olimpici in rappresentanza della Gran Bretagna (nel 2012 e 2016), mentre ai campionati del mondo è stato terzo nella cronosquadre 2013 in Italia, così come anche nelle cronometro a squadre e individuale 2017 in Norvegia.