Originaire de Kirkenes, une ville située au nord du cercle polaire, il est un grand sportif et un aventurier de renom. Il explora à skis le Groenland et escalada le mont Denali en Alaska. En décembre 2011, il a atteint le Pôle Sud à skis. Parti le 14 octobre, il est arrivé le 18 décembre, cela 100 ans après Amundsen en 1911.

Surnommé le 'loup' (Ulv en norvégien), il totalise six médailles olympiques (3 d'or, 2 d'argent et 1 bronze) en trois Olympiades (1988, 1992 et 1994). Notamment en 1992 à Albertville, il remporta quatre médailles dont trois d'or (10 km, 30 km et relais) ainsi que l'argent du 15 km. Médaillé d'argent avec le 4x10 km en 1994 chez lui à Lillehammer et médaillé de bronze du 30 km départ en ligne en 1988.

Champion du monde du relais en 1991 et 1993, il collectionna entre 1987 et 1993, deux autres médailles d'argent (30 km en 1989 et 1993) et quatre médailles de bronze (10 km en 1993, 30 km en 1991, 15 km classique en 1989 et 4 x 10 km en 1987).

En 1990,  il a réussi à détrôner le grand Gunde Svan en s'attribuant la Coupe du monde en 1990 (2e en 1989 et 1992 ; 9 victoires, 34 podiums au total). Il remporta notamment trois fois le 50 km aux fameux Festival de Holmenkollen, en 1989, 1991 et 1992.

Il est marié avec la championne du monde de fond et de biathlon, Grete Nykkelmo .

Depuis mai 2006, il est responsable de la section de ski de fond auprès de la Fédération Internationale de Ski. C'est lui aussi qui a créé le Tour de Ski en fond.