Niki Terpstra blev silvermedaljör i världsmästerskapen på bana i lagförföljelse 2005 tillsammans med Levi Heimans, Jens Mouris och Peter Schep.
Han slutade på fjärde plats i Panne tredagars 2008, och slutade därefter på 14:e plats i Flandern runt samma år. Han vann också ungdomströjan på Bayern Rundfahrt, och slutade trea i den sammanlagda ställningen före lagkamraten Christian Knees.
Efter etapp 13 på Tour de France 2008 fick Terpstra gå upp på prispallen och hämta sitt pris för den mest offensiva cyklisten under etappen. I augusti åkte han till de Olympiska sommarspelen 2008 i Peking med förhoppningen att ta medalj i lagförföljelse, men på vägen till finalen blev lagkamraten Robert Slippens tvungen att göra en manöver för att inte krocka med en bil, i stället var det Terpstra som hamnade ute i trafiken med två brutna underarmar.[1]