Soprannominato Cannonball e Manx Missile per la notevole accelerazione che lo caratterizza negli ultimi metri delle volate, aveva caratteristiche di velocista. Professionista dal 2007 al 2024, in carriera ha vinto un titolo mondiale in linea (nel 2011), tre titoli mondiali su pista nell'Americana, una Milano-Sanremo (nel 2009), diciassette tappe al Giro d'Italia, trentacinque tappe al Tour de France (record assoluto) e tre tappe alla Vuelta a España, vincendo inoltre almeno una volta la classifica a punti in tutti e tre i grandi Giri.
Biografia Mannese, vive dal 2007 tra la dipendenza della Corona, l'Essex in Inghilterra e Quarrata in Italia (inizialmente presso l'abitazione dell'amico Maximilian Sciandri, poi nel 2009 ha comprato casa). È sposato con la modella glamour Peta Todd, dalla quale ha avuto una figlia, Delilah Grace, nata il 3 aprile 2012, e un figlio, Frey David, nato il 17 agosto 2015.
Carriera Gli esordi Dopo aver giocato a calcio per alcuni anni nella squadra della scuola primaria, all'età di undici anni cominciò a gareggiare in bicicletta (BMX e mountain bike); praticò poi danza classica – la madre Adele aveva un negozio di articoli di ballo – e all'età di sedici anni, lasciata la scuola, andò a lavorare come cassiere in una delle tante banche di Douglas, capitale dell'Isola di Man, per finanziarsi la nascente carriera di ciclista.
Entrò quindi nell'Accademia Under-23 di ciclismo su pista della British Cycling, la Federazione britannica, iniziando ad allenarsi tra Manchester e la Toscana con il CT Rob Ellingworth. Nel marzo 2005, in coppia con Robert Hayles, vinse la medaglia d'oro nella specialità americana ai campionati del mondo su pista di Los Angeles; l'anno dopo, rappresentando l'Isola di Man, si aggiudicò invece l'oro nello scratch ai Giochi del Commonwealth di Melbourne.
2007-2008: i primi anni da professionista
Passò a gareggiare tra gli Elite su strada proprio nella stagione 2006, quando debuttò con la squadra Continental tedesca Sparkasse. In agosto si trasferì come stagista alla più quotata T-Mobile, formazione ProTour appena colpita dallo scandalo Operación Puerto e negli anni seguenti rinominata in High Road, Columbia e HTC, ma non conseguì vittorie. Fu nel 2007, una volta ufficializzato il contratto da professionista con la T-Mobile, che Cavendish ottenne i primi successi nella massima categoria ciclistica, vincendo due tappe alla Volta Ciclista a Catalunya e una all'Eneco Tour, oltre allo Scheldeprijs Vlaanderen in Belgio.
Nel 2008, dopo il secondo titolo iridato nell'americana, questa volta in coppia con Bradley Wiggins, si affermò come uno dei migliori velocisti del panorama mondiale su strada: fece sue due tappe al Giro d'Italia, la quarta (con arrivo a Catanzaro) e la tredicesima (arrivo a Cittadella), e diede quindi il meglio di sé al Tour de France, dove si aggiudicò la quinta, l'ottava, la dodicesima e la tredicesima tappa (Châteauroux, Tolosa, Narbona e Nîmes le città in cui seppe imporsi). In quella stagione primeggiò anche in due frazioni della Driedaagse De Panne e nel breve cronoprologo del Tour de Romandie.
2009: la vittoria alla Sanremo e le sei tappe al Tour
Inizia la stagione 2009 con due vittoria di tappa al Tour of Qatar e altrettante al Tour of California; conquista quindi la frazione conclusiva della Tirreno-Adriatico a San Benedetto del Tronto. Il 21 marzo 2009, alla sua prima partecipazione, trionfa nella 100ª edizione della Milano-Sanremo, superando in volata per soli undici centimetri il tedesco Heinrich Haussler, scattato in anticipo sul gruppo a 250 m dal traguardo; diventa in tal modo il secondo più giovane vincitore della "Classicissima", nonché il secondo britannico in grado di aggiudicarsela. A inizio aprile mette a referto altri due successi alla Driedaagse De Panne-Koksijde. Il 9 maggio, nella prima tappa del Giro d'Italia, la cronometro a squadre del Lido di Venezia, taglia il traguardo per primo con la sua formazione, il Team Columbia-High Road, andando così ad indossare la maglia rosa di leader della generale, primo britannico a riuscirvi nella storia della corsa italiana. Si aggiudica poi la nona, l'undicesima e la tredicesima tappa della gara, rispettivamente a Milano, Arenzano e Firenze, ritirandosi dalla corsa proprio al termine della frazione fiorentina.
Rientrato alle corse, in giugno si impone in due tappe del Tour de Suisse, mentre il mese seguente al Tour de France vince in volata la seconda, la terza, la decima, l'undicesima (eguagliando il record del connazionale Barry Hoban, otto frazioni in palmarès), la diciannovesima e la ventunesima tappa, quella conclusiva sugli Champs-Élysées; nonostante i sei successi non riesce a far sua anche la classifica a punti, che va per soli 10 punti al rivale Thor Hushovd. Dopo aver vinto anche lo Sparkassen Giro a Bochum e una tappa al Tour of Ireland, conclude la stagione in settembre con altri due centri in volata al Tour of Missouri, portando così a 23 il totale di successi su strada nell'anno solare.
2010: i cinque successi al Tour de France
Sofferente per un'infezione orale causata dall'estrazione di un dente, comincia la stagione 2010 pedalando con continuità solo a partire da febbraio. Tra marzo e aprile consegue solo due successi, uno alla Volta a Catalunya e uno al Tour de Romandie, mentre in maggio si aggiudica la tappa di apertura del Tour of California a Sacramento. Dopo aver corso, senza risultati di rilievo, il Tour de Suisse, l'8 luglio torna alla vittoria al Tour de France aggiudicandosi in volata la quinta tappa con arrivo a Montargis: fa poi sue la sesta tappa a Gueugnon (e dodicesima in carriera alla Grande Boucle, eguaglia Robbie McEwen, Erik Zabel e Mario Cipollini), l'undicesima a Bourg-lès-Valence, la diciottesima a Bordeaux e, come l'anno prima, quella finale sugli Champs-Élysées; perde però, ancora una volta per pochi punti, 11, la maglia verde, a favore questa volta di Alessandro Petacchi.
Dopo il terzo posto alla Coppa Bernocchi prende il via alla Vuelta a España. Nella corsa iberica, transitando per primo sul traguardo nella cronometro a squadre di apertura, conquista, per la prima volta, la maglia rossa simbolo del primato della corsa a tappe iberica. Perde il comando della classifica generale al termine della terza frazione; dopo le sconfitte in volata nella seconda, nella quinta e nella settima tappa trionfa nella dodicesima, nella tredicesima e nella diciottesima frazione, consolidando la leadership nella classifica a punti. Al termine dell'ultima giornata di gara a Madrid, pur battuto in volata da Tyler Farrar, può festeggiare la prima affermazione nella classifica a punti di un grande Giro. Conclude la stagione agonistica su strada il 10 ottobre, quando in rappresentanza dell'Isola di Man coglie il settimo posto in volata nella prova in linea dei Giochi del Commonwealth a Delhi.
2011: le vittorie a Giro e Tour e il titolo mondiale su strada
Nel 2011 ottiene il primo successo stagionale in febbraio al Tour of Oman; non ottiene risultati né alla Tirreno-Adriatico né alla Milano-Sanremo, si aggiudica invece lo Scheldeprijs davanti al russo Denis Galimzjanov. In maggio partecipa al Giro d'Italia: dopo il successo nella cronometro a squadre di Torino con la sua HTC-Highroad e il secondo posto allo sprint sul traguardo di Parma, centra due vittorie di tappa con arrivo in volata, a Teramo e Ravenna, e abbandona la corsa al termine della dodicesima tappa. Partecipa quindi al Tour de France: come l'anno prima vince cinque frazioni, tra cui quella sul traguardo finale degli Champs-Élysees (porta così a venti il bottino di successi nella corsa francese), ma in tale occasione riesce ad aggiudicarsi anche, e per la prima volta, la maglia verde della classifica a punti. In agosto, dopo aver vinto la prima edizione del London Surrey Cycle Classic, prende il via anche alla Vuelta a España, ma già al quarto giorno di gara si ritira, senza aver ottenuto nessun piazzamento di rilievo.
Con dodici successi stagionali all'attivo, comprese le due vittorie di tappa conseguite a metà settembre al Tour of Britain, si presenta, il 25 settembre, alla partenza della prova in linea dei campionati del mondo su strada, a Copenaghen. Il tracciato è prevalentemente pianeggiante, e l'arrivo adatto alle volate: Cavendish rispetta i favori del pronostico, e quel giorno si laurea ufficialmente campione del mondo, secondo britannico iridato dopo Tom Simpson. Sul traguardo precede allo sprint Matthew Goss e André Greipel. Il 30 novembre dello stesso anno viene insignito del titolo di Membro dell'Ordine dell'Impero Britannico per i servizi resi al ciclismo britannico. In ottobre, due settimane dopo la vittoria mondiale, aveva intanto ufficializzato il suo trasferimento, per la stagione 2012, tra le file del team britannico Sky.
2012: i successi a Giro e Tour in maglia Sky
Con la maglia iridata sulle spalle Cavendish ottiene i primi successi in febbraio, nella terza e nella quinta tappa del Tour of Qatar; nello stesso mese si aggiudica anche la Kuurne-Bruxelles-Kuurne battendo in volata Jaŭhen Hutarovič e Kenny van Hummel. Partecipa poi alla Tirreno Adriatico vincendo la seconda tappa, mentre alla Milano-Sanremo si ritira. Al Giro d'Italia si aggiudica la seconda tappa, a Herning, ripetendosi poi anche nella quinta frazione, a Fano, e nella tredicesima, a Cervere. Nella "Corsa Rosa" indossa anche per dieci giorni la maglia rossa della classifica a punti, prima di perderla a favore di Joaquim Rodríguez al termine della penultima tappa.
In giugno vince per la prima volta una gara a tappe, lo Ster ZLM Toer nei Paesi Bassi, pur non riuscendo a far sua alcuna tappa; nel mese seguente partecipa quindi al Tour de France ottenendo tre successi, nella prima tappa in linea, quella con arrivo a Tournai, nella diciottesima frazione, con arrivo a Brive-la-Gaillarde, e nella ventesima, quella conclusiva a Parigi (quarto successo consecutivo per lui nella tappa degli Champs-Élysees). Solo una settimana dopo la conclusione della Grande Boucle partecipa alla prova in linea dei Giochi olimpici di Londra con il ruolo di favorito, dato il percorso pianeggiante; durante la gara rimane però escluso dall'attacco portato da una ventina di ciclisti, e al traguardo deve accontentarsi del 29º posto. Tra agosto e settembre aggiunge al suo palmarès una vittoria di tappa al Post Danmark Rundt e tre successi al Tour of Britain, portando a quindici il bottino di vittorie in stagione. Il 18 ottobre firma quindi un contratto triennale con il team Omega Pharma-Quickstep, valido a partire dalla stagione 2013; rescinde così il contratto che fino al 2014 lo legava con Sky.
2013: il passaggio alla Omega Pharma e le cinque vittorie al Giro
Debutta con la Omega Pharma-Quickstep in gennaio in Argentina, al Tour de San Luis, vincendo la prima tappa e concludendo secondo nella seconda tappa, dietro Sacha Modolo. In febbraio domina invece il Tour of Qatar, facendo sue quattro frazioni consecutive, la classifica a punti e la classifica generale della corsa. Dopo una vittoria di tappa alla Driedaagse De Panne, in maggio è protagonista al Giro d'Italia, aggiudicandosi la maggior parte degli arrivi in volata, compresa la passerella finale a Brescia. Conclude la corsa rosa con cinque successi di tappa (oltre a Brescia, è primo sui traguardi di Napoli, Margherita di Savoia, Treviso e Cherasco) e la vittoria della maglia rossa simbolo della classifica a punti.