Un géant de 2m02 pour 93 kg, il a été l'homme fort de la natation française de la génération d' Alain Bernard et de Frédérick Bousquet avec au total 20 médailles internationales remportées entre 2008 et 2013 : 4 médailles olympiques (1 d'or, 3 d'argent), 4 médailles mondiales (1 d'or, 3 de bronze) et 9 médailles européennes (1 d'or, 5 d'argent, 3 de bronze) en grand bassin, soit l'un des plus beaux palmarès de la natation française.

Depuis le 12 décembre 2008, il est aussi le nageur le plus rapide en petit bassin après avoir nagé le 100 m en 44"94 (le 100eme record du monde établi entre février et décembre 2008 avec les nouvelles combinaisons). Champion olympique avec le relais 4 x 100 m en 2012 (2eme du 50 m et du relais 4 x 100 m en 2008 et du relais 4 x 200 m en 2012). Champion du monde avec le relais 4 x 100 m en 2013 (absent de la finale ; 3eme en 2009 sur 50 m derrière Cesar Cielo et Frédérick Bousquet; 3eme avec le relais 4 x 100 m en 2007 et 2009). Champion d'Europe avec le relais 4 x 100 m en 2012 (2eme du 50 m papillon en 2011, du 100 m papillon en 2006, du 200 m en 2008 et 2012 et du relais 4 x 100 m en 2010 (absent de la finale) ; 3eme du relais 4 x 100 m en 2004 et 2006 et du relais 4 x 200 m en 2004). Lors des championnats de France en 2008, il devient le premier nageur de l'histoire à nager sous les barres mythiques de 22"00 sur 50 m (21"38, record d'Europe), 49"00 sur 100 m (48"38) et  1'47"00 sur 200 m (1'46"54).

Entre 2007 et 2012, il a récolté 10 médailles européennes en petit bassin (8 d'or, 1 d'argent et 1 de bronze), pour la plupart avec le relais, dont 4 titres en 2008 : 50 et 100 m, 50 m papillon et au relais 4 x 50 m en battant à chaque fois le record du monde : 20"48 sur 50 m ; 45"12 puis 44"94 sur 100 m ; 22"18 sur 50 m papillon ; 1'20"77 avec le relais. Il conserve son titre sur 100 m en 2009. En avril 2015, deux ans après sa retraite sportive, il a sorti un livre 'Sexe, drogue et natation' dénonçant les dérives de la natation française.