Jego pierwszym sukcesem międzynarodowym był złoty medal w biegu na 800 metrów nahalowych mistrzostwach Europy w 1977 wSan Sebastián, gdzie wyprzedziłErwina Gohlke z Niemieckiej Republiki Demokratycznej iRolfa Gysina ze Szwajcarii[2]. W 1978 zajął 3. miejsce na tym dystansie namistrzostwach Europy w Pradze (wyprzedzili goOlaf Beyer z NRD i jego kolega z reprezentacji Wielkiej BrytaniiSteve Ovett)[3]. W 1979 Coe ustanowiłrekordy świata w biegach na 800 metrów (1:42,33 5 lipca w Oslo), 1500 m (3:32,03 15 sierpnia w Zurychu) i 1 milę (3:48,95 17 lipca w Oslo)[4]. Zwyciężył w biegu na 800 metrów w finalepucharu Europy w Turynie[5].
1 lipca 1980 Coe ustanowił rekord świata na 1000 metrów (2:13,40) i przez 1 godzinę był rekordzistą świata na wszystkich czterech klasycznych dystansach średnich (tego samego dnia Ovett odebrał mu rekord na 1 milę)[6]. Naigrzyskach olimpijskich w Moskwie Coe był głównym faworytem w biegu na 800 metrów, a Ovett na 1500 metrów; tymczasem zdobyli mistrzostwa w odwrotnej kolejności. Ovett był pierwszy, a Coe drugi w biegu na 800 metrów, zaś Coe wygrał bieg na 1500 metrów (Ovett był trzeci)[1].
Coe ustanowił kolejne rekordy świata w 1981. Jako pierwszy w historii przebiegł dystans 800 metrów poniżej 1:42,00. 10 czerwca we Florencji osiągnął wynik 1:41,73[7], do dziś (lipiec 2024) pięciu zawodników uzyskało lepsze wyniki na tym dystansie[8]. 11 lipca w Oslo przebiegł 1000 metrów w 2:12,18[9] (według stanu na maj 2021 2. wynik w historii[10]). Dwukrotnie poprawiał rekord na 1 milę do czasu 3:47,33 uzyskanego 28 sierpnia w Brukseli (za każdym razem odbierał rekord Ovettowi)[11]. Ponownie zwyciężył w biegu na 800 metrów w finalepucharu Europy w 1981 r w Zagrzebiu[5], a także w zawodachpucharu świata w Rzymie[12]. Zdobył srebrny medal w biegu na 800 metrów namistrzostwach Europy w 1982 w Atenach (pokonał goHans-Peter Ferner z RFN)[13]. 30 sierpnia tego roku ustanowił wraz z kolegami rekord świata wsztafecie 4 × 800 metrów wynikiem 7:03,89 (byli toPeter Elliott,Garry Cook iSteve Cram). W 1983 poprawił halowe rekordy świata na 800 m i na 1000 m, lecz potem zmagał się z chorobami (ztoksoplazmozą)[14].