Sjur Røthe, qui part pour Voss IL, a couru pour la première fois dans les courses FIS de la saison 2006/07 et a remporté la médaille d'argent dans la poursuite de 20 km aux Championnats du monde juniors 2007. Il a fait ses débuts en Coupe du monde en mars 2009 à Trondheim , où il n'a pas terminé la course. Il a remporté ses premiers points en Coupe du monde en novembre 2009 à Beitostølen . Dans la même saison, il a remporté sa première victoire en Coupe du monde avec le relais sur 4 × 10 km à Lahti lors de son quatrième départ en Coupe du monde . La saison suivante, en novembre à Gällivare, il est entré dans le top dix pour la première fois. Lors de ses premiers championnats du monde de ski, les championnats du monde de ski nordique 2011 à Oslo , il a terminé quatrième du 50 km nage libre. Son meilleur résultat individuel à ce jour et en même temps son premier podium en Coupe du monde était une deuxième place sur 15 km classique à Canmore en décembre 2012. Il a terminé la saison 2012/13 avec le 13e rang au classement général de la Coupe du monde. Aux Championnats du monde de ski nordique en 2013 à Val di Fiemme , Røthe a remporté le titre mondial avec l'équipe de relais norvégienne et la médaille de bronze au skiathlon .
Après un début de saison 2013/14 faible à l'ouverture nordique, Røthe a atteint la deuxième place avec le relais à Lillehammer . Il a terminé le Tour de Ski 2013/14 à la quatrième place après une solide étape finale. En janvier 2014, il a terminé deuxième du skiathlon du championnat norvégien. Lorsqu'il a participé pour la première fois aux Jeux olympiques de Sotchi , il est arrivé à la 19e place du skiathlon. Il a terminé la saison à la septième place du classement général de la Coupe du monde et à la septième place du classement des distances. Au début de la saison 2014/15, il a pris la troisième place à l' ouverture nordique et la troisième place à Davos sur 15 km classique. Aux Championnats du monde de ski nordique 2015 à Falun , il a terminé neuvième au 15 km nage libre. Lors de la dernière épreuve de Coupe du monde de la saison 2014/15, il a remporté la course de départ groupé de 50 km à Oslo et a atteint la 13e place de la Coupe du monde au général et la onzième place de la Coupe du monde de distance. Après une dixième place à l'ouverture nordique de Ruka au début de la saison 2015/16, il a terminé troisième du relais à Lillehammer et troisième sur 15 km classique à Dobbiaco . Il a terminé le Tour de Ski 2016 à la sixième place. Lors de la Coupe du monde suivante à Nové Město, il a gagné avec le relais et a remporté la deuxième place au skiathlon et plus de 50 km nage libre aux championnats de Norvège à Tromsø et Beitostølen . À la fin de la saison, il est arrivé à la 14e place du classement général de la Coupe du monde et à la douzième place de la Coupe du monde de distance. En avril 2016, il a remporté le 32 km Haukelirennet . Lors de la saison 2016/17, il a terminé 13e du mini-tour de la Coupe du monde à Lillehammer et douzième du Tour de Ski 2016/17 . Lors du point culminant de la saison des Championnats du monde de ski nordique 2017 à Lahti , il a terminé sixième du 50 km avec départ en masse et quatrième du skiathlon. À la fin de la saison, il a obtenu la septième place lors de la finale de la Coupe du monde à Québec , la neuvième place au classement général de la Coupe du monde et la sixième place à la Coupe du monde de distance. En mars 2017, comme l'année précédente, il a remporté le Haukelirennet sur 32 km nage libre.
Au début de la saison 2018/19, Røthe a remporté le Lillehammer Triple sur 15 km nage libre et a ainsi obtenu la deuxième place du classement du tour. Lors de la Coupe du monde suivante à Beitostølen a triomphé sur 30 km nage libre et avec le relais. Au Tour de Ski 2018/19, il remporte la dernière étape de la vallée de Fiemme et obtient ainsi la quatrième place du classement du tour. Début février 2019, il a terminé deuxième du skiathlon aux championnats de Norvège à Meråker . Lors du point culminant de la saison, les Championnats du monde de ski nordique 2019 à Seefeld au Tyrol , il s'est imposé sur 30 kilomètres en 1: 10: 21,8 heures avec un dixième de seconde devant le Russe Alexander Bolschunow . Il a également remporté la médaille de bronze dans la course de départ groupé de 50 km et la médaille d'or au relais. À la fin de la saison, il a terminé dixième de la finale de la Coupe du monde à Québec et a finalement obtenu la troisième place au classement général de la Coupe du monde et la deuxième place à la Coupe du monde de distance. Après une huitième place au Ruka Triple et une troisième place au relais à Lillehammer au début de la saison 2019/20, il a terminé quatrième du Tour de Ski 2019/20 . Il a obtenu la deuxième place de la dernière étape sur 10 km. Cela a été suivi par la troisième place au 15 km nage libre à Nové Město et au skiathlon à Oberstdorf et deuxième dans la course de départ en masse de 15 km à Falun . Il a terminé le ski de randonnée 2020 avec une victoire à Östersund , à la neuvième place. À la fin de la saison, il a remporté le relais à Lahti et a atteint la cinquième place du classement général de la Coupe du monde et la deuxième place de la Coupe du monde de distance.
Lors de la saison 2020/21, Røthe a pris la 16e place du Ruka Triple et avec deux tiers, troisième et une seconde, 21e place au classement général de la Coupe du monde et 12e place à la Coupe du monde de distance. Il a également remporté le relais à Lahti en janvier 2021 et a été champion de Norvège sur 15 km nage libre à Trondheim. Aux Championnats du monde de ski nordique à Oberstdorf en 2021 , il a terminé sixième au 15 km nage libre et au skiathlon.
Pendant des années, Sjur Røthe a souffert de douleurs parfois sévères au dos et à la hanche, qui l'ont affecté tant à l'entraînement qu'en compétition. Enfin, la spondylarthrite ankylosante rhumatismale a été diagnostiquée en 2017 . Røthe a rendu le diagnostic public lors de la Coupe du monde à Davos en décembre 2017. Depuis le diagnostic, son état s'est amélioré grâce à l'utilisation d'un médicament rhumatoïde.