5岁时，杨威进入湖北省仙桃市业余体校。10岁进湖北队。16岁入选国家队。1997年，杨威在上海举办的第八届全国运动会体操比赛中获得团体冠军。2000年，在悉尼奥运会上，杨威作为主力成员与队友一起为中国体操队拿下了第一个奥运会男团冠军。2004年8月，杨威在2004年雅典奥运会男子体操个人全能的比赛中，由于单杠上的重大失误，使他获得第7名。2006年、2007年，杨威连续两次获得世锦赛全能冠军，也创造了继南斯拉夫运动员佩塔尔·苏米于1926年卫冕世锦赛全能冠军81年之后首位完成这一壮举的运动员。2008年8月12日，在北京奥运会体操男子团体决赛众多国人的注视中，杨威带领中国体操男队在时隔8年后重夺男团金牌。8月14日，在北京奥运会男子体操全能决赛中，杨威以94.575分成绩获得了冠军，时隔12年之后重新为中国获得了男子体操全能金牌。2009年5月，杨威正式退役，结束了自己的体操生涯。2014年6月，杨威父子与其他四队星爸萌娃参加湖南卫视《爸爸去哪儿》第二季。
2017年1月16日,杨威和杨云的二胎双胞胎降生。
