In hetzelfde jaar startte hij zijn carrière als wegrenner. In 1994 won hij in Rijsel de proloog in de Ronde van Frankrijk, een prestatie die hij nog eens zou overdoen in 1997 (Rouen) en 1998 (Dublin). Deze drie prologen staan nog steeds in de top vier snelste aller tijden, met die van Rijsel als wereldrecord (55,152 km/u.). In 1996 verpulverde hij het werelduurrecord nog eens: 56,375 km. Tegelijkertijd verbeterde hij het wereldrecord achtervolging.
Toen Boardman in 2000 zijn succesvolle carrière wilde beëindigen, werden zijn werelduurrecords ongeldig verklaard omdat hij het record had verbeterd op een speciale tijdritfiets. Daarom trok hij dat jaar naar Manchester met hetzelfde type klassieke baanfiets waarmee Eddy Merckx in 1972 het record op zijn naam had staan: 49,431 km. Boardman verbeterde het werelduurrecord met tien meter meer: 49,441 km.