Il est l'un des grands du cyclisme mondial avec 114 victoires sur route depuis ses débuts professionnels en 2001 (à seulement 21 ans avec une victoire d'étapes du Tour de Catalogne) et PARIS-ROUBAIX 2017 dont 24 en 2004, 20 en 2005, 23 en 2006,12 en 2007, 13 en 2008 !  A son palmarès : 15 classiques (4 PARIS-ROUBAIX, 3 Tours des Flandres, 5 GP E3, 3 GAND-WEVELGEM), 24 courses d'un jour dont le Mondial en 2005, 8 étapes de Grands Tours (6 dans le TOUR DE FRANCE et 2 dans la Vuelta), 69 étapes de courses par étapes (6 victoires au classement final).

Roi des pavés, il a notamment remporté 18 succès dans les Flandriennes : 3 Tours des Flandres, 4 PARIS-ROUBAIX (il partage le titre de 'Monsieur PARIS-ROUBAIX avec Roger De Vlaeminck ), 3 GAND-WEVELGEM, 5 GP E3, 3 Kuurne-Bruxelles-Kuurne, 2 GP de l'Escaut et un A travers la Flandre. A noter qu'il n'a jamais disputé le Tour de Lombardie et Liège-Bastogne-Liège.

Il est le premier coureur à remporter GAND-WEVELGEM, le GP E3, le TOUR DES FLANDRES et PARIS-ROUBAIX la même année ! Il est également le premier de l'histoire à avoir réussi deux fois le doublé TOUR DES FLANDRES/PARIS-ROUBAIX dans une même année, en 2005 et 2012. Champion du monde sur route en 2005 (3eme en 2016) et du contre-la-montre par équipe de marques en 2012 (3eme en 2014). Champion de Belgique en 2009 et 2012. Vainqueur de GAND-WEVELGEM en 2004, 2011 et 2012 (3eme en 2003), du TOUR DES FLANDRES en 2005, 2006 et 2012, de PARIS-ROUBAIX en 2005, 2008, 2009 et 2012 (2eme en 2006 et 2016, 3eme en 2002), de Kuurne-Bruxelles-Kuurne en 2007, 2009 et 2014, du GP de l'Escaut en 2004 et 2006, du GP E3 à Harelbeke en 2004, 2005, 2006, 2007 et 2012, de la Brussels Cycling Classic en 2016, de 6 étapes du TOUR DE FRANCE (2 en 2004, 2006 et 2007 ; vainqueur du classement par points en 2007; 4 jours en Jaune en 2006), de 6 étapes de Paris-Nice, de 2 étapes du Tour d'Espagne, de Paris-Bruxelles en 2012, de la première édition de la World Ports Classic en 2012, du Tour de Cologne en 2015 et de la Ride London Classic en 2016. Quadruple vainqueur du Tour du Qatar (2006, 2008, 2009 et 2012 ; 22 victoires d'étapes au total, le record). Il a terminé 2eme du Het Volk en 2005 et 2012 (3eme en 2007), de Milan-San Remo en 2010 (3eme en 2007) et du TOUR DES FLANDRES en 2010 (4eme en 2011). Lauréat du Vélo d'Or en 2005 (2eme au classement général du Pro Tour) et "Sportif belge de l'année" en 2005, 2007 et 2012.

'Tommeke' a pris sa retraite sportive à 36 ans après PARIS-ROUBAIX 2017 (13e au classement final).