כתוב המשך לקטע זה - בגיל 16, ארמסטרונג החל להתחרות כטריאתלנט והיה אלוף הלאומי בטריאתלון ספרינט ב-1989 ו-1990. ב-1992 החל את הקריירה שלו כרוכב אופניים מקצועי עם קבוצת מוטורולה. היה לו הצלחה בין 1993 ל-1996 עם אליפות העולם ב-1993
, Clásica de San Sebastián בשנת 1995, טור דופונט בשנת 1995 ו-1996, וכמה ניצחונות שלב באירופה, כולל שלב 8 של טור דה פראנס 1993 שלב 18 של טור דה פראנס 1995. בשנת 1996, הוא אובחן עם סרטן אשכים פוטנציאלי קטלני. לאחר החלמתו, הוא ייסד את קרן לאנס ארמסטרונג (כיום קרן ליבסטרונג) כדי לסייע לניצולי סרטן אחרים.