Carriera È nato in Gipuzkoa, nella città di Lazkao. Corridore completo, abile scalatore e discreto cronoman, passa professionista nel 1998 con l'Euskaltel-Euskadi, senza però conseguire vittorie nei primi due anni da pro. Nel 2000 si trasferisce alla Festina e nel 2001 passa alla ONCE.
Vincitore della Vuelta a Asturias nel 2000 e della Volta Ciclista a Catalunya nel 2001, in quel biennio ottiene due importanti podi al Tour de France, arrivando terzo assoluto sia all'esordio, nel 2000, che l'anno dopo, nel 2001. Il suo anno migliore fu comunque il 2002, quando concluse secondo al Tour de France, alle spalle del solo Lance Armstrong, e terzo alla Vuelta a España.
Durante la nona tappa del Tour de France del 2003, mentre era impegnato nella discesa dal Côte de la Rochette, scivolò su una chiazza oleosa (trasudata dall'asfalto a causa dell'alta temperatura ambientale - ma si parlò anche di una scelta tecnica errata, visto che fu solo lui a scivolare in quel tratto) e cadde riportando la frattura del femore, contusioni all'anca destra e traumi diffusi. Dietro di lui scendeva Lance Armstrong, che per evitarlo deviò per un centinaio di metri in un campo incolto. In seguito all'evento il luogo dell'incidente venne ribattezzato Curva Beloki.
Per i postumi di tale infortunio Beloki non è riuscito più ad esprimersi ad alti livelli e non ha ottenuto altri successi.
Ha concluso la sua carriera nel 2006, all'età di trentatré anni, dopo essere stato coinvolto insieme alla sua squadra, la Liberty Seguros (già ONCE), nelle indagini dell'Operación Puerto. È padre del ciclista Markel Beloki, nato nel 2005.
Palmarès 2000 (Festina, tre vittorie) 3ª tappa, 2ª semitappa Tour de Romandie (Orbe, cronometro) 5ª tappa Vuelta a Asturias Classifica generale Vuelta a Asturias
2001 (ONCE-Eroski, tre vittorie) 4ª tappa Volta Ciclista a Catalunya (Barcellona > Barcellona) 8ª tappa Volta Ciclista a Catalunya (Sant Julià de Lòria > Alt de la Rabassa) Classifica generale Volta Ciclista a Catalunya
2002 (ONCE-Eroski, due vittorie) 5ª tappa Euskal Bizikleta (Iurreta > Arrate) Escalada a Montjuïc
2003 (ONCE-Eroski, tre vittorie) 3ª tappa Clásica de Alcobendas Classifica generale Clásica de Alcobendas 5ª tappa Euskal Bizikleta (Iurreta > Arrate)
Altri successi 2000 (Festina) Trofeo Corte Inglès Criterium di Vitoria Memorial Jacinto González de Heredia
2001 (ONCE-Eroski) 1ª tappa Volta Ciclista a Catalunya (Sabadell, cronosquadre)
2002 (ONCE-Eroski) 1ª tappa Vuelta a España (cronosquadre)
Piazzamenti Grandi Giri
Giro d'Italia 2005: ritirato
Tour de France 2000: 3º 2001: 3º 2002: 2º 2003: ritirato 2005: 75º
Vuelta a España 1999: ritirato 2001: ritirato 2002: 3º 2004: ritirato 2005: 39º
Competizioni mondiali Campionato del mondo Lisbona 2001 - In linea Elite: 45º Zolder 2002 - In linea Elite: 112º
Note
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Categoria:Vincitori della Volta Ciclista a Catalunya