Aos 14 anos de idade, ele se tornou o mais jovem nadador do sexo masculino a representar o time oficial da Austrália ("Australian Swimming Team"). Sua vitória nos 400 metros livres do Campeonato Mundial de Perth de 1998 fez dele o mais jovem atleta do sexo masculino a conquistar o Campeonato Mundial. Após a vitória, Thorpe dominou os 400 metros livres, ganhando o evento em todas as competições Olímpicas, Mundiais, da Commonwealth e do Pan-Pacifico, até sua ruptura depois dos Jogos Olímpicos de 2004. Além de 13 recordes mundiais individuais de longa distância, Thorpe, junto da equipe australiana, acumulou vitórias nos revezamentos 4 × 100 metros e nos revezamentos 4 × 200 metros livres em Sydney, entre seus cinco recordes mundiais de revezamento. Suas vitórias nos 200 e 400 metros, junto do seu bronze nos 100 metros livres em Atenas, fizeram dele a única pessoa a ter ganhado medalhas na combinação 100-200-400.