W 1952 roku zdobył, jeszcze jako amator, brązowy medal olimpijski w jeździe drużynowej. Od następnego sezonu ścigał się już w peletonie zawodowym. Był m.in. dwukrotnym wicemistrzem świata (1955 na 5 km indywidualnie; 1966 w wyścigu szosowym).
Zwyciężał we wszystkich wielkich tourach – Tour de France 5-krotnie (1957, 1961, 1962, 1963, 1964), Giro d’Italia 2-krotnie (1960, 1964), jeden raz Vuelta a España (1963). Dziewięć razy (rekord) triumfował w prestiżowym wyścigu specjalistów w jeździe na czasGrand Prix des Nations (1953-1958, 1961, 1965, 1966). Wygrywał także inne wyścigi, m.in. 5-krotnie wyścig Paryż-Nicea (1957, 1961, 1963, 1965-1966).
