Savo pirmuosius metus kaip elitinis lenktynininkas, Cavendish laimėjo auksą Madison 2005 ir 2008 UCI lenktynių dviračių pasaulio čempionatuose, važiuodamas už Didžiąją Britaniją, atitinkamai su Rob Hayles ir Bradley Wiggins, ir 2006 m. Bendruomenių žaidynėse, važiuodamas už Man salą. Po to, kai nesugebėjo laimėti medalio 2008 m. Vasaros olimpinėse žaidynėse, jis vėl varžėsi lenktynėse tik 2015 m., vėliau laimėdamas savo trečiąjį UCI lenktynių dviračių pasaulio čempionatą.
2016 m. Madisono varžybose su Wiggins ir 2016 m. Vasaros olimpinėse žaidynėse individualiai sidabro medaliu Omniume.