Op de wereldindoorkampioenschappen van 2001 won hij een zilveren medaille op de 60 m. Later dat jaar werd Montgomery op de WK in Edmonton tweede op de 100 m en wereldkampioen op de 4 x 100 m met zijn land. Het hoogtepunt van zijn sportcarrière bereikte hij in 2002, toen hij het wereldrecord op de 100 m verbeterde tot 9,78. Montgomery raakte in de zomer van 2005 dit wereldrecord kwijt aan de Jamaicaan Asafa Powell, die een honderdste van zijn record afliep.