I přes nepříznivé lékařské prognózy a silné bolesti zad, které ho provázely do konce života, pokračoval ve sportovní kariéře pod vedením trenérů Jana Vyškovského a od roku 1961 především Jana Vrabela. Začal startovat za atletický oddíl Zbrojovky Brno (Spartaku ZJŠ Brno). V roce 1962 poprvé reprezentoval Československo na mezinárodních závodech - na evropském šampionátu. V Bělehradě skončil devátý. V následující sezóně překonal poprvé šedesátimetrovou hranici (60,04 m v Košicích). Za tento výkon mu byl udělen titul mistra sportu. O dva roky později se zařadil mezi světovou diskařskou elitu. Nejprve 10. května 1964 na závodech ve Vyškově hodem 62,45 m dosáhl na evropský rekord, 2. srpna pak v Turnově vylepšil hodem 64,55 m rekord světový. Na olympijských hrách v Tokiu korunoval svůj vstup mezi diskařskou elitu ziskem stříbrné medaile, když ho až posledním pokusem připravuje o prvenství v té době dvojnásobný olympijský vítěz, Američan Al Oerter.