Tyson estudió en el Instituto Senior Lafayette[1]​, en Lexington, Kentucky donde comenzó a despuntar como gran velocista, ganando varios títulos estatales.

Durante el año 2006 Gay mejoró sus tiempos en ambas pruebas de velocidad.

Tras la suspensión por dopaje de Justin Gatlin, Tyson Gay fue considerado el principal candidato para batir a Asafa Powell y tratar de rebajar su récord del mundo.

Gay se convertía así en el tercer atleta en proclamarse campeón del mundo de los 100 y 200 metros en un mismo campeonato, tras Maurice Greene y Justin Gatlin.

Con dicha medalla también pasaba a engrosar el grupo de atletas con tres oros en un mismo campeonato del mundo, junto a Carl Lewis, Michael Johnson y Maurice Greene.

Un día después, Allyson Felix también lograría su tercer oro en los mismos campeonatos.