Als jongen scheen hij nochtans helemaal niet voorbestemd om de meester van de wielerwereld te worden, zelf niet om renner te worden. Indien hij zijn prille jeugd volledig te Meensel-Kiezegem had doorgebracht, dan zou de kans misschien hebben bestaan. Maar Jenny en Jules Merckx verlieten Meensel-Kiezegem toen Edward — zo staat de wereldkampioen in de bevolkingregisters geboekt — amper een jaar geworden was. Gelukkig kwam het gezin Merckx wel naar Brussel maar toch niet in de echte, benauwde stad. De kruidenierszaak die vader en moeder Merckx dank zij een onverdroten arbeid zouden doen bloeien, bevond zich ( nog steeds) in een residentie wijk te St. Pieters Woluwe, vlak bij het park van Woluwe, waar Eddy toch zou kunnen stoeien in een bijna zo gezonde lucht als deze van het hageland. Na lang aandringen mocht hij van zijn ouders tijdens de vakanties koersen rijden. Het was toen 1961, hij reed in dat jaar 14 koersen en won er een te Lettingen.
In tegenstelling tot de kleine gestalte van andere kampioenen zoals Anquetil en Hinault was Merckx één van de grootste renners in het peleton. Hij was zo sterk en reed vaak zo hard dat zijn bijnaam ‘de Kanibaal’ werd, hij was iemand die altijd alles wou winnen. Zwakke plekken kende hij niet, hij was de snelste tijdrijder, de beste klimmer en kon ook nog vrij goed sprinten. Als hij, een zeldzame keer, met een groepje aan de meet kwam, was hij zeker niet kansloos in de sprint.
Hij werd profrenner op zijn negentiende en behaalde in totaal 525 overwinningen. Reeds in 1964 werd hij wereldkampioen op de weg bij de amateurs. Nauwelijks twee jaar later trok hij als jonge beroepsrenner de aandacht met overwinningen in Milaan-San Remo en de Ronde van Vlaanderen. In 1967 werd hij voor het eerst wereldkampioen op de weg bij de beroepsrenners. Hij kreeg dat jaar de Nationale Trofee voor Sportverdienste. In 1968 won hij o.a. de Ronde van Italië en de wedstrijd Parijs-Roubaix.
In 1969 brak hij door naar de top: hij won drie klassiekers (Milaan-San Remo, Luik-Bastenaken-Luik, de Ronde van Vlaanderen) en was ongenaakbaar in de grote etappewedstrijden. Grote opschudding gaf zijn diskwalificatie in de Ronde van Italië, waarin hij van dopinggebruik werd beschuldigd. Kort daarop won hij met grote voorsprong de Ronde van Frankrijk, waaraan hij voor het eerst deelnam. Ook de drie volgende jaren, en wederom in 1974, won hij de Ronde van Frankrijk.
In 1971 en 1974 werd hij opnieuw wereldkampioen. In 1972 bracht hij het werelduurrecord op zijn naam (49,431 km). Vanaf 1975 viel hij geleidelijk terug. Zijn laatste grote overwinning behaalde hij in 1976 (Milaan-San Remo). In 1978 stopte hij met wielrennen.
Hij was de eerste, en sindsdien enkel geëvenaard door Stephen Roche, die in het zelfde jaar (1974) zegevierde in de Ronde van Frankrijk, de Giro en het wereldkampioenschap. Hij won ook in 1969 de Gele, Groene en Bolletjestrui in de Ronde van Frankrijk.