Metcalfe gimė Atlantoje, Džordžijoje, užaugo Čikagoje ir 1930 metais baigė Tilden Tech vidurinę mokyklą. Jis priėmė lenktynių stipendiją į Marquette universitetą Milvoke, Viskonsine, ir kelis kartus prilygino 10,3 sekundės 100 m rekordą, taip pat prilygino 200 m rekordą 20,6 sekundės. Jis tapo pirmuoju NCAA 200 metrų čempionu, laimėjusiu tris kartus iš eilės. 1932 m. Los Andžele vykusiose vasaros olimpinėse žaidynėse jis praktiškai susitiko su savo varžovu Ediu Tolanu, o auksinis medalis buvo apdovanotas Tolanu tik po to, kai ilgai tyrinėjo fotografiją; abu 100 metrų bėgime užfiksavo 10,38 sekundės laiką. Metcalfe taip pat laimėjo bronzinį medalį šiose žaidynėse 200 metrų bėgime. Jis vėl dalyvavo 1936 m. Berlyne vykusiose vasaros olimpinėse žaidynėse ir vėl laimėjo 100 metrų lenktynių sidabro, šį kartą už keturis kartus aukso medalius laimėjusio Owenso. Jie laimėjo auksą 4 × 100 metrų štafetėje
su Foy Draper ir Frank Wykoff; JAV laimėjo 1,1 sekundės prieš antrą vietą užimusią Italiją, o Vokietija gavo bronzą. Metkalfas ir Owensas (1913-1980 m.) buvo žiauri varžovai lenktynėse, tačiau tapo ilgametiais draugais.