Karijeru je započeo u Sélestatu, odakle je nakon šest godina prešao u Montpellier HB, s kojim je pet puta uzastopno bio nacionalni prvak (2002. – 2006.). Nakon posljednjeg prvenstva s Montpellierom, Omeyer prelazi u THW Kiel, s kojim je ostvario svoje najveće rezultate na klupskoj razini. Za njemački klub je igrao sve do 2013. godine te je skupio 238 nastupa u Bundesligi i postigao je četiri gola iz igre. Uz to je šest puta bio nacionalni prvak i tri je puta osvojio Ligu prvaka. Tokom 2013. se vratio u matični Montpellier HB, s kojim je osvojio Liga kup, ali je nakon samo jedne sezone prešao u Paris Saint-Germain HB, s kojim je također osvojio nekoliko odličja.
Za reprezentaciju je debitirao 19. rujna1999. protiv Rumunjske. Tokom 18 godina nastupa za reprezentaciju, skupio je 347 nastupa i postigao sedam golova. Pri tom je bio peterostruki svjetski, dvostruki europski i dvostruki olimpijski prvak s Francuskom. Umirovio se nakon osvajanja zlata na Svjetskom prvenstvu 2017. godine u Francuskoj.
Omeyer je po mnogima najbolji golman što je ikada branio u rukometu, a mnogi su kritičari hvalili njegove reflekse i pripreme za utakmice te činjenicu da je zadržao kvalitetu čak i u kasnijem periodu svoje karijere. Tri je puta bio proglašavan za najboljeg golmana Svjetskog prvenstva, dva puta za najboljeg golmana Olimpijskih igara i jednom za najboljeg golmana Europskog prvenstva, a uz to je i 2015. godine proglašen za najboljeg igrača Svjetskog prvenstva 2015. godine. Tokom 2008. godine je proglašen za Igrača godine, a 2010. godine je u anketi premoćno (93.54%) izabran za najboljeg rukometnog golmana svih vremena.[1][2]
Francuska
Mulhouse, Francuska
THW Kiel 
Rumunjske
