"Bolest je dočasná. Může trvat minuty, hodiny, dny, měsíce, roky, ale poté začne ustupovat. Porazit jí netrvá věčně."
Ve druhé polovině 90. let se vyléčil ze zhoubného novotvaru varlete a vrátil se do profesionální cyklistiky. Absolvoval několik amatérských závodů a v roce 1991 potvrdil svůj talent vítězstvím amatérského mistrovství Spojených států. V roce 1993 vyhrál sérii tří prestižních závodů ve Spojených státech. Ve svých jednadvaceti letech stal nejmladším jezdcem, který dosáhl etapového vítězství na Tour de France a na mistrovství světa v silniční cyklistice se stal také historicky nejmladším vítězem.
V roce 1996 byla Armstrongovi diagnostikována již potřetí rakovina. Jeho šance na přežití odhadovali onkologové na méně než 50 procent. Podstoupil okamžitě chirurgický zákrok a zahájil chemoterapii. Po úplném vyléčení znovu sedl na kolo a začal trénovat. Ohlásil svůj návrat do cyklistiky v sezoně 1998. O rok později se již stal celkovým vítězem Tour de France. Tím jeho neskutečný návrat nekončí, vyhrál sedmkrát v řadě tento náročný třítýdenní etapový závod. Svou bohatou sportovní kariéru zakončil v roce 2005 po posledním triumfu.
V roce 2012 přišel Armstrong o různá ocenění kvůli dopingové aféře. Americká antidopingová agentura mu odebrala všech sedm triumfů z Tour de France, navíc jej doživotně distancovala z cyklistických závodů.