1961年7月1日，卡尔·刘易斯出生于美国伯明翰的一个体育世家。他的父母亲都是田径教练。母亲艾夫琳年轻时是跳栏和跳远运动员，曾入选美国队参加泛美运动会。父亲比尔·刘易斯年轻时也是美国短跑和足球运动员。
1979年，18岁的刘易斯已长成了1.88米的大小伙子，就读于具有田径传统的休斯顿大学。这时，知识使他日益丰富起来。更主要的是他遇到了对他影响巨大的戴勒斯教练。戴勒斯一见到刘易斯，就发现他具有优秀运动员的素质，根据卡尔的特点，戴勒斯给他以积极的指导，使刘易斯形成了23步，长达52米的跳远助跑，速度达每秒11.80米，超过了所有跳远运动员。这惊人的速度，给他赢得了一秒半的腾空时间。同时也为保持他在空中平衡，由挺身式改成现在空中走三步的动作。这样，不断地改进和创新，教与练的默契配合，刘易斯跳远与短跑的技术都日臻精湛、完美。
1983年，是刘易斯事业的全盛时期。这年5月14日，在美国莫第斯托举行的一次田径比赛中，他创造了平原地区百米跑9.97秒的成绩，离美国运动员海因斯1968年在高原地区墨西哥城创造的9.95米的世界纪录只差0.02秒。一个月后，在全美田径锦标赛上，刘易斯先是获得了百米跑冠军，接着又奋力一跳，以8.79米的成绩创造了离8.90米的跳远世界纪录只差11厘米的历史上第二个好成绩。200米决赛，他一路领先，距离终点还有20多米时，他就举起双手向沸腾的观众招手致意，结果他的成绩是19.75秒，以0.03秒之差未能打破世界纪录。尽管如此，他在这次比赛中第3次蝉联百米跑和跳远冠军，并夺得了200米第一名。接着又在赫尔辛基举行的第一届世界田径锦标赛上独得了百米、跳远和4X100米接力的3枚金牌。刘易斯的崛起，使进展最慢的100米、200米和跳远3项世界纪录受到了猛烈冲击。
跳过12个肩并肩躺着的人身，成绩接近世界纪录在得克萨斯州牧场上的一次惊人表演赛上，刘易斯在百米赛跑中，比飞奔的阿拉伯骏马早到达终点好几秒