Bahamontes je dirkal med letoma 1949 in 1965, leta 1959 pa postal prvi Španec z osvojenim Tourom. Še bolj znan kot po zmagi na najprestižnejši tritedenski dirki pred 64 leti je bil po kolesarjenju v gorskih etapah. Na Dirki po Franciji je osvojil šest majic najboljšega hribolazca, skupaj pa je v etapah na Touru zmagal sedemkrat.

Leta 1957 je postal sploh prvi kolesar, ki je na vseh treh tritedenskih pentljah osvojil majico najboljšega v gorah. Na Vuelti mu je to uspelo dvakrat, na Giru pa enkrat. Skupaj ima 11 etapnih zmag na največjih dirkah. Obenem je bil večkratni prvak prestižnih gorskih preizkušenj. Ob zmagi na Touru je bil še drugi na Vuelti (1957) ter drugi in tretji na francoski pentlji v letih 1963 oziroma 1964. Gira nikoli ni končal višje od 17. mesta, nastopil pa je trikrat.

Po upokojitvi leta 1965 je v domovini odprl trgovino s kolesi in motorji. Leta 2013 ga je posebna žirija ob 100. izdaji Dirke po Franciji izbrala za najboljšega hribolazca v zgodovini. Maja 2018 so v Toledu na trgu Miradero razkrili bronast kip z njegovo podobo.