I 1987, under det nasjonale juniormesterskapet på 400 meter, satte han personlig rekord med tiden 45,76. I OL-kvalifiseringevant han kvartfinalen på ny personlig bestetid, denne gang 44,61, og satte dermed ny juniorverdenrekord. I semifinalen forbedret han rekorden nok en gang, denne gang til 44,11. I finalen kom han på tredjeplass, slått av Butch Reynolds og Daniel Everett.
Under OL 1988 i Seoul var Reynolds klar favoritt til gullet på 400 meter, og det var ikke mange som levnet noen sjanse til Lewis. Likevel vant han løpet, foran Reynolds som tok sølvet foran Everett. Noen dager senere vant han sin andre gullmedalje på 4 x 400 m stafett, sammen med lagkameratene Danny Everett, Kevin Robinzine og Butch Reynolds. De satte ny verdensrekord på stafetten med tiden 2.56,16.