Holms internasjonale gjennombrudd kom under Sommer-OL 2000 i Sydney der han ble nummer fire med 2,32 m. Holm fulgte opp med å vinne sine første av i alt fire VM innendørs i 2001 og 2003. Utendørs vant han i 2003 sølv i VM fulgt av olympisk gull i 2004. Han var en av de absolutt beste hoppere også de neste årene selv om han ikke vant like gjeve stevner som i 2003 og 2004. 2008 ble på nytt en god sesong for ham med et nytt innendørs VM-gull og personlig rekord utendørs. Etter sommersesongen 2008 la han opp.