Van toen af aan, Hamlin reed in de Grand Stock divisie in 1998 die dan spoorde hem aan Late Model Stock Cars in het jaar 2000. Hamlin lucky break kwam toen hij 24 en racen in de Late Model Stock Cars full time was. Het was daar dat Hamlin oogstte de aandacht van Joe Gibbs Racing, die vervolgens besloot om hem te melden voor de ontwikkeling van een driver-programma. Het zelfde jaar, Hamlin trad de major-league NASCAR Craftsman Truck Series races en de NASCAR Busch Series op Darlington Speedway.
Hij slaagde erin om een 8ste plaats eindigt en daarmee een stabiele voet in Joe Gibbs Racing beveiligen. Hoewel hij begon op 27 na een ongelukkige kwalificatie, vaardigheden Hamlin's nam tijdens de eigenlijke wedstrijd en toonde Joe Gibbs Racing dat hij was inderdaad een goede investment.Hamlin belandde vervangen Mike Bliss in 2005 voor de Busch Series en hij de race eindigde met een gestage 5e plek in de finale kampioenschap. Hij was ook in staat om te concurreren in zijn eerste NEXTEL Cup Series, waarna hij zijn WK-debuut na het vervangen van Jason Leffler.
Hij ging op de Cup seizoen af met 3 top 10 eindigt in zeven begin en één pole op Phoenix International Raceway. Hamlin had zijn eerste volledige seizoen in de NASCAR Nextel Cup Series in 2006 en hij veedrijver ook de Busch Series. Tijdens de NEXTEL Cup, wist hij het vorige seizoen van pole winnaars in de 2006 Budweiser Shootout verslaan en in het doen van dergelijke, maakte hij geschiedenis als de eerste Rookie van het jaar kandidaat om zo'n eer te winnen.
Terwijl tijdens een pauze op de Lowe's Motor Speedway, Hamlin gewond zijn linkerhand tussen de pink en pols die ongeveer 19 st gebracht als gevolg van goofing rond met enkele van zijn bemanningsleden. Echter, ondanks de ernstige schade, hij nog steeds in geslaagd om de tas van de tweede plek in het Crown Royal 400. Hij ging toen op zijn eerste carrière Cup Series te winnen op de Pocono 500 en hij ook in geslaagd om het huis van zijn tweede carrière pole te breng