Schon früh galt Neureuther als Ausnahmetalent. Als Sohn der Skilegenden Rosi Mittermaier und Christian Neureuther hatte er zu Beginn seiner Karriere mit einem hohen Erwartungsdruck zu kämpfen. Seine ersten Jahre im Weltcup waren durch Rückschläge, Ausfälle und Verletzungen geprägt. Nach den Olympischen Spielen 2006 in Turin, wo er sowohl im Slalom als auch im Riesenslalom ausschied, stellte er sein Training grundlegend um. Der Lohn folgte 2010 mit seinem ersten Weltcupsieg in Kitzbühel – ausgerechnet an jenem Ort, an dem auch sein Vater einst triumphiert hatte. Es war der Beginn seiner erfolgreichsten Jahre. 

Zwischen 2013 und 2015 gehörte Neureuther zur absoluten Weltspitze. Nach dem Gewinn des Team-Weltmeistertitels 2005 gelang ihm 2013 in Schladming mit WM-Silber im Slalom auch der Durchbruch bei den Einzelwettbewerben. 2015 und 2017 folgten zwei WM-Bronzemedaillen. Dreimal belegte er im Slalom-Weltcup Rang zwei. Besonders bemerkenswert war sein Sieg im Riesenslalom von Adelboden 2014 – der erste deutsche Weltcupsieg in dieser Disziplin seit mehr als vier Jahrzehnten.

Eine olympische Medaille jedoch blieb ihm verwehrt. Vor den Spielen 2014 in Sotschi zählte er zu den Top-Favoriten, wurde jedoch wenige Tage zuvor durch einen Verkehrsunfall ausgebremst. Dennoch kämpfte er sich immer wieder zurück und blieb bis zu seinem Karriereende 2019 das Aushängeschild des Skisports in Deutschland. Dabei überzeugte er nicht nur durch seine sportlichen Leistungen, sondern insbesondere auch durch seine Nahbarkeit, seinen Humor und seine Bereitschaft, Missstände im Sport offen anzusprechen. 

Nach dem Ende seiner aktiven Karriere ist Neureuther zu einer prägenden Stimme des Sports geworden. Als TV-Experte, Autor und Botschafter beteiligt er sich an der öffentlichen Debatte über die gesellschaftliche Verantwortung des Sports. Mit der 2020 gegründeten „Felix Neureuther Stiftung“ setzt er sich für mehr Bewegung und Gesundheit von Kindern und Jugendlichen sowie für Natur- und Umweltschutz ein. Seit 2024 gehört er dem Präsidium von Special Olympics Deutschland an und wurde 2025 von den Vereinten Nationen zum Botschafter für den Schutz von Bergen und Gletschern ernannt.