1991年の世界陸上競技選手権大会・東京大会では、100mで当時の世界記録となる9秒86をマークして優勝し、人類で初めて100mを9秒8台で走った男となった（リロイ・バレルも同じタイミングで9秒88をマークしている）。走幅跳ではマイク・パウエルとの激闘の末、世界記録をマークしたパウエルに次ぐ2位であった。なお、ルイスはこの大会で会心のジャンプを連発しており、追い風参考ながら世界記録（当時）を上回る8m91を跳び、また5回目に跳んだ8m87は公認記録における生涯ベストとなった。4×100mリレーも世界新記録で優勝した。