Thorkildsen vant gullmedalje i spydkast under sommer-OL 2004 og sølv under VM i Helsingfors, Finland, i 2005. Han innehar også juniorverdensrekorden i spyd med 83,87 meter, satt i 2001. Han forbedret den norske rekorden flere ganger i 2005, og satte personlig rekord med 89,60 i Monaco 10. september 2005. Senere har Thorkildsen forbedret sin norgesrekord flere ganger,blant annet ved å kaste 90,13 i Doha 12. mai 2006. senest 2. juni 2006, ved å kaste 91,59 meter under Bislett Games. Etter å ha satt ny banerekord under DN-Galan i Stockholm 25. juli 2006 med et kast på 89,78 meter, ble han premiert med en diamant til om lag 75.000 kroner.
Under EM i friidrett 2006 vant han gull med 88,78 meter, etter å ha vært best i fem av seks omganger.
Thorkildsen vant gullmedalje i spydkast under sommer-OL 2004 og sølv under VM i Helsingfors, Finland, i 2005. Han innehar også juniorverdensrekorden i spyd med 83,87 meter, satt i 2001. Han forbedret den norske rekorden flere ganger i 2005, og satte personlig rekord med 89,60 i Monaco 10. september 2005. Senere har Thorkildsen forbedret sin norgesrekord flere ganger,blant annet ved å kaste 90,13 i Doha 12. mai 2006. senest 2. juni 2006, ved å kaste 91,59 meter under Bislett Games. Etter å ha satt ny banerekord under DN-Galan i Stockholm 25. juli 2006 med et kast på 89,78 meter, ble han premiert med en diamant til om lag 75.000 kroner.
