Với chiều cao 1 mét 93, sở hữu thân hình to lớn, vai rộng, bàn tay và chân to, giúp cơ thể của Phelps trở nên hoàn hảo cho môn thể thao dưới nước. Phelps đã đoạt tổng cộng 23 huy chương vàng (trong số đó có 13 huy chương vàng cá nhân), 3 huy chương bạc, 2 huy chương đồng Thế vận hội, khiến anh trở thành vận động viên thành công nhất trong lịch sử Olympic.
Phelps bắt đầu ghi dấu ấn tại kỳ Olympic Sydney 2000, khi mới 15 tuổi. Anh trở thành VĐV trẻ nhất trong thành phần tuyển bơi lội Olympic Hoa Kỳ trong 68 năm. Tại Thế vận hội Mùa hè 2004 tổ chức ở Athena, Hy Lạp, Phelps đã giành 6 huy chương vàng, 2 huy chương đồng, san bằng kỷ lục về số huy chương do một cá nhân đạt được trong một kỳ Thế vận hội. Bên cạnh đó Phelps còn phá và giữ nhiều kỷ lục thế giới trong môn bơi lội, anh được bầu là Vận động viên bơi lội thế giới của năm trong các năm 2003, 2004, 2006 và 2007.
Tại Thế vận hội Mùa hè 2008 tại Bắc Kinh, Phelps tham dự 8 nội dung (5 cá nhân và 3 đồng đội) và đoạt được cả tám huy chương vàng, lập 7 kỉ lục thế giới và 1 kỉ lục Olympic.
Tại Thế vận hội Mùa hè 2012 tại London, Phelps giành bốn huy chương vàng và hai huy chương bạc. Sau đó anh đã tuyên bố giải nghệ nhưng đã trở lại thi đấu từ năm 2014.
Tại Thế vận hội Mùa hè 2016 tại Rio de Janeiro, Phelps đã giành 5 huy chương vàng (nội dung bơi bướm 200m, bơi hỗn hợp cá nhân 200m, 2 huy chương bơi tự do đồng đội, 1 huy chương vàng bơi hỗn hợp tiếp sức) và 1 huy chương bạc nội dung bơi bướm 100m. Phelps là vận động viên bơi lớn tuổi nhất đoạt Huy chương vàng cá nhân ở Olympic, đồng thời phá bỏ một kỷ lục từng tồn tại 2168 năm ở Olympic, của Leonidas của Rhodes với 12 huy chương vàng cá nhân thời Hy Lạp cổ đại.
Sau khi giải nghệ, Phelps thành lập thương hiệu đồ bơi và dụng cụ tập luyện mang tên mình. Anh hợp tác với HLV Bob Bowman để mang nhiều năm kinh nghiệm vào thị trường, sản xuất ra những sản phẩm tốt nhất hỗ trợ các VĐV chuyên nghiệp.
Ngoài công việc kinh doanh, Phelps còn tham gia vào nhiều hoạt động từ thiện với "Quỹ Michael Phelps". Trong những năm tháng sau này, "Quỹ Michael Phelps" đã phát triển mạnh mẽ và hiện tập trung vào việc đảm bảo an toàn nguồn nước, cuộc sống lành mạnh và dạy trẻ em theo đuổi ước mơ.
Bộ môn thể thao điện tử (Esports) lần đầu được vinh danh tại chương trình Vinh quang Thể thao Việt Nam 2025, nhờ các thành tích nổi bật và góp phần quan trọng vào sự phát triển của thể thao nước nhà trong nhiều năm qua.