Sportif tunisien le plus titré de l'histoire, il est le plus grand nageur tunisien et le premier Africain devenu champion olympique de natation. Spécialiste du fond, il a remporté le titre de  champion du monde du 1 500 m en 2009 (2eme du 400 m et du 800 m en 2009 ; 3eme du 400 m en 2005, du 400 m 4 nages en 2003 et 2005 ; 4eme du 800 m en 2011). En 2007, il remporta le titre mondial sur 800 m (le premier titre planétaire en natation pour la Tunisie) et fut médaillé d'argent sur 400 m ; déclaré positif aux amphétamines peu de temps après, il a été disqualifié et devient alors le premier nageur de l'histoire à être déchu de ses médailles. Suspendu pendant dix-huit mois, il a pu participer aux Jeux Olympiques en 2008 où il s'imposa sur 1 500 m en battant le record d'Afrique en 14'40"84, privant ainsi l'australien Grant Hackett d'un troisième titre consécutif sur cette distance (il termina 3eme en 2012). Egalement recordman d'Afrique du 400 m 4 nages en 4'13"98. Trois fois champion du monde en petit bassin : sur 200 m 4 nages et  400 m 4 nages en 2004 et du 1 500 m en 2010 (2eme du 400 m 4 nages et 3eme du 200 et 400 m en 2010; 2eme du 1 500 m en 2014). Champion olympique du 10 km en eau libre en 2012, un exploit, car il est ainsi devenu le premier nageur à remporter une médaille olympique à la fois en nage libre et en eau libre lors d'une même édition. Il devient champion du monde du 5 km en eau libre en 2013 (3eme du 10 km). Après son exploit à Londres, il a été élu "Nageur de l'année en eau libre" en 2012.