プロ入り

卒業後は実業団の日清食品グループに入りつつ、米国のナイキ・オレゴン・プロジェクトに加わった。ファラも参加する世界最高レベルのチームで力を付けようと海を渡った。15年４月には日清食品グループ陸上部を退部し、ナイキと契約するプロとなった。

同年７月にベルギーで行われたナイト・オブ・アスレティックスの５０００メートルで13分８秒40の日本新記録を樹立。16年の日本選手権は５０００メートルと１万メートルの２冠を達成し、両種目でリオデジャネイロ五輪に出場した。

大迫傑の箱根駅伝成績・主なマラソン成績＜『箱根駅伝-襷がつなぐ挑戦』より＞
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トラックでスピードを磨いた上で、17年からはマラソンに挑戦。それから２度にわたって日本記録を更新した。まずは18年10月のシカゴマラソンで、設楽悠太が同年２月に作っていた日本記録を21秒縮める２時間５分50秒をマーク。

さらに20年東京マラソンでは、自らの記録をさらに21秒短縮する２時間５分29秒をたたき出した。

前年秋の東京五輪代表選考会マラソングランドチャンピオンシップ（ＭＧＣ）では３位にとどまっていたが、この日本記録の快走で、東京五輪出場権の最後の１枠を鮮やかにつかみ取って見せた。

21年に延期された東京五輪前には、「ラストレース」と位置づけて臨むことを明らかにし、ファンを驚かせた。

酷暑の札幌で行われたレースでは、終盤に順位を上げる粘りの走りで６位入賞。「次の世代が頑張れば、この６番から絶対メダル争いに絡める。マラソン王国としてのプライドを持って戦ってほしい」と後進の選手たちにエールを送り、一度は現役生活に終止符を打った。