Трижды подряд (1982, 1983 и 1984) признавался лучшим легкоатлетом мира. Семь раз был обладателем лучшего результата сезона в мира в прыжках в длину (1981—1985, 1988, 1992) и трижды — на дистанции 200 метров (1983, 1984, 1987).
Льюис уникален тем, что на 4 своих Олимпиадах он участвовал в 10 видах программы и выиграл 9 золотых и одну серебряную награду. Единственный человек, который сумел опередить Льюиса на Олимпийских играх — это Джо Делоач, который в 1988 году в Сеуле выиграл забег на 200 метров с олимпийским рекордом 19,75 сек, а Льюис остался вторым с результатом 19,79 сек. Для Делоача это был единственный за карьеру старт на Олимпийских играх.
Там же в Сеуле в забеге на 100 метров Льюиса опередил канадец Бен Джонсон, но впоследствии он был дисквалифицирован и золото перешло к Льюису. Также в Сеуле Льюис должен был бежать в составе эстафеты 4х100 м в финальном забеге, но сборная США была дисквалифицрована ещё на стадии предварительных забегов (без участия Льюиса) из-за неправильной передачи эстафеты, и т. о. не пробилась в финал.
В 1996 году в Атланте Льюис участвовал только в прыжках в длину (которые выиграл) и изначально не планировал участвовать ни в одной из беговых дисциплин. Но после своей победы в прыжках в длину Льюис почувствовал в себе силы принять участие в эстафете 4х100 м и предпринял попытку (в т. ч. и через прессу) добиться от тренеров сборной США своего включения в команду. Однако тренеры отказали 9-кратному олимпийскому чемпиону, и в составе эстафеты бежали те, кто попал туда по спортивному принципу. В итоге американцы уступили в финале сборной Канады, ведомой олимпийским чемпионом Атланты на дистанции 100 м Донованом Бэйли.
Завершил спортивную карьеру в 1997 году.
Младшая сестра Карла Кэрол Льюис (род. 1963) также занималась лёгкой атлетикой (прыжками в длину) и участвовала в Олимпийских играх 1984 и 1988 годов (9-е место в 1984 году), а также выиграла бронзу на чемпионате мира 1983 года в Хельсинки. В начале 2000-х Кэрол занималась бобслеем, участвовала в этапах Кубка мира в качестве разгоняющей и даже претендовала на поездку на Олимпийские игры 2002 года в Солт-Лейк-Сити.
Веган.