Dzięki swoim osiągnięciom i dominacji jest uważany za najlepszego pływaka w historii tej dyscypliny.
Na igrzyskach olimpijskich w Rio de Janeiro był chorążym reprezentacji Stanów Zjednoczonych i kapitanem drużyny pływackiej.
Kariera Michael Phelps zaczął pływać w wieku 7 lat, kiedy wykryto u niego ADHD – nadpobudliwość psychoruchową. Trenował w North Baltimore Aquatic Club pod okiem Boba Bowmana.
W 2000 roku startował bez większych sukcesów na Igrzyskach w Sydney.
W 2001 roku w Fukuoce na mistrzostwach świata zdobył pierwszy złoty medal w karierze, na dystansie 200 m stylem motylkowym, pobijając przy tym własny rekord świata wynikiem 1:54.58 (kilka miesięcy wcześniej, podczas kwalifikacji do mistrzostw świata, został najmłodszym w historii pływakiem, który pobił rekord świata: miał 15 lat i 9 miesięcy).
W 2003 roku podczas mistrzostw świata w Barcelonie Michael zdobył 4 złote medale i 2 srebrne, pobił także 3 rekordy świata (2 indywidualnie i 1 w sztafecie).
Podczas mistrzostw świata na krótkim basenie w 2004 roku, rozgrywanych w Indianapolis zdobył złoty medal na dystansie 200 m stylem dowolnym.