Deportivamente hablando, Lance nunca destacó en deportes de balón y, según recuerda: "En mi instituto de secundaria, si uno no jugaba al fútbol americano, simplemente no existía". Su primer deporte fue la natación. También practicó el atletismo de resistencia y se aficionó a dar largos paseos en bicicleta. La combinación de estas tres actividades lo encauzaron hacia el triatlón, donde rápidamente empezó a destacar y a ganar en competiciones locales. Sin embargo en el ciclismo era donde más progresos hacía, lo que llamó la atención de la Federación Estadounidense de ciclismo y, en 1990, fue seleccionado para competir en el mundial juvenil. Su gran cualidad era una gran fuerza física, pero no tenía idea de tácticas ni argucias. Su única estrategia consistía en ponerse el primero y pedalear con todas sus fuerzas.

Luego empezó a competir en Europa y empezó a asimilar les leyes del pelotón, las argucias y las normas no escritas, aunque seguía siendo el joven impetuoso al que, cuando se cansaba de ir en el pelotón, nadie podía frenar. Perdió muchas veces, y aprendió muchas lecciones. En su primera gran carrera llegó el último de 111 corredores, pero llegó. Estuvo a punto de volver a Estados Unidos y abandonar la disciplina del equipo. Pero se quedó y en la siguiente carrera, la clásica de Zurich, acabó segundo.

En 1993 debutó en el Tour de Francia. Incluso ganó una etapa, pero al llegar a los Alpes se retiró: "Llegué tan tarde a la meta, que incluso los coches de mi equipo se habían ido al hotel". Unos meses después, en Oslo, se proclamó campeón del mundo con sólo 22 años (uno de los más jóvenes de la historia). Continuaba progresando, pero su constitución de triatleta (con brazos muy musculados y un peso elevado) constituían un handicap para triunfar en el Tour.