En tant que jeune espoir, il a été le protégé de l'immense Ole Einar Bjoerndalen avant de devenir l'un des meilleurs biathlètes du monde. Entre 2007 et 2018, il a gagné 8 médailles olympiques (dont 4 en or) et 21 médailles mondiales dont 12 en or (5 en individuel et 7 en relais). Il est le troisième biathlète le plus médaillé et titré des Championnats du Monde après son mentor Bjoerndalen et son rival Martin Fourcade . Champion du monde de sprint et de la poursuite en 2013, du 20 km en 2008, du départ en ligne en 2008 et 2011, du relais en 2009, 2011, 2012, 2013 et 2016, du relais mixte en 2012 et 2013 (2eme de la poursuite en 2011, du sprint en 2012, du 20 km en 2015, du relais en 2008 et 2015, du relais mixte en 2010 ; 3eme du départ en ligne en 2013, de la poursuite en 2016 et du relais mixte en 2007 ; 4eme du 20 km en 2011). Champion olympique du 20 km et du relais en 2010 (2eme du sprint derrière le français Vincent Jay ). Quatre ans plus tard à Sotchi en 2014, il remporta une 3eme médaille d'or olympique en s'adjugeant le départ en ligne avec 20/20 au tir (en battant Martin Fourcade à la photo-finish, le privant d'un triplé) puis une 4eme médaille d'or avec le relais mixte (2eme du relais et du relais mixte en 2018, 3eme de la mass-start en 2018, 4eme avec le relais en 2014). Il a été le porte-drapeau de la délégation norvégienne pour les JO de 2018.

Vainqueur de la Coupe du Monde en 2010 (2eme en 2011, 2012, 2013 et 2014 , 3eme en 2008 et 2009), de la Coupe du Monde de sprint en 2010 (2eme en 2013, 3eme en 2017), de l'individuel en 2011 et 2014 (3eme en 2015) et du départ en ligne en 2011 (2eme en 2013). Il compte au total 38 victoires (incluant le titre olympique en 2014) et 50 autres podiums en Coupe du Monde. Il a également gagné 20 victoires en Coupe du mond avec le relais. Quadruple champion du monde chez les juniors (deux fois en 2004 et deux fois en 2005). 

Comme son compatriote, le roi du biathlon Ole Einar Bjoerndaelen, il a pris sa retraite sportive après la saison 2017/18 à 32 ans.