Sprinter en sus comienzos, Museeuw ganó dos etapas del Tour de Francia 1990, incluyendo la llegada final a los Campos Elíseos.

Ganó la Copa del Mundo de ciclismo en dos ocasiones, en 1995 y 1996.

[1]​ Tras un largo período de recuperación, consiguió volver a la competición.

Sin embargo, poco tiempo después, volvió a lesionarse, esta vez en un accidente de coche.

Se retiró del ciclismo profesional en la primavera de 2004 y se mantuvo vinculado al equipo Quick Step Innergetic, como relaciones públicas.