Zoetemelk, der in Rijpwetering in der Gemeinde Alkemade in der Nähe von Leiden aufwuchs, wurde 1968 Goldmedaillengewinner im Mannschaftszeitfahren bei den Olympischen Spielen in Mexiko-Stadt. Zum Radsport kam er, als ihn ein Schulfreund zum Training im Leidener Radsportverein mitnahm. Schon 1967 sollte der Höhepunkt seiner Laufbahn als Amateur werden, als die UCI-Straßen-Weltmeisterschaften in seiner Heimat stattfanden. Doch weder im Straßenrennen noch im Mannschaftszeitfahren konnte er sich auf einem vorderen Rang platzieren.