В спорте Баннистер специализировался на беге на средние дистанции. Участвовал в чемпионате Европы по лёгкой атлетике в 1950 году в Брюсселе, где завоевал бронзовую медаль на дистанции в 800 метров. На Олимпийских играх в Хельсинки (1952) он занимает 4-е место в беге на с национальным рекордом 3.46,0. После этого спортсмен поставил перед собой цель пробежать 1 милю (то есть 1609 метров) быстрее, чем за 4 минуты — что являлось мировым рекордом. 6 мая 1954 года, будучи студентом Оксфордского университета, он на университетской спортивной площадке на "Иффли-роуд" (Оксфорд) пробежал эту дистанцию за 3.59,4 минуты, поставив, таким образом, мировой рекорд в беге на одну милю.