To investigate the effects of prior high-intensity endurance exercise on time trial (TT) performance and fatigue responses. Eleven male cyclists visited the lab in two separate visits. The first visit was composed by a maximal cycling incremental test (MIT) followed by 15 min of passive rest before a 4-km cycling TT. The second visit (control, CON) was composed by moderate-intensity exercise for 5 min before the TT. Fatigue of knee extensors was assessed by isometric maximal voluntary contractions (IMVC), while the central (voluntary activation [VA]) and peripheral fatigue (peak torque of potentiated twitches [TwPt]) were evaluated using electrically-evoked contractions performed before and 1 min after the TT. Power output (PO), oxygen uptake (V̇O 2 ) and rating of perceived exertion (RPE) were recorded throughout the TT. TT performance (+2.6%) and average PO (+5.7%) improved in MIT compared to CON condition. While peripheral fatigue level was greater in MIT condition ( P < 0.05), the central fatigue was lower compared to CON condition ( P < 0.05). There were greater overall V̇O 2 values (3.9 ± 0.4 vs 3.6 ± 0.4 L·min −1 ) but similar RPE responses (15 ± 2 vs 15 ± 3 a.u.) in MIT compared to CON. These findings indicate that prior high-intensity endurance exercise has positive effects in subsequent TT performance compare to moderate-intensity warm-up, despite exacerbated peripheral fatigue development. This response might be driven by greater aerobic reliance and exertion tolerance. Étudier les effets d’un pré exercice d’endurance à haute intensité sur la performance chronométrique (PC) et la fatigue. Onze cyclistes masculins sont venus à deux reprises au laboratoire. La première session était composée d’un test triangulaire maximal (TTM) suivi de 15 min de récupération passive avant la PC de 4 km à vélo. La seconde session était d’un exercice d’intensité modérée pendant 5 mis avant la PC (la condition contrôle, CON). La fatigue des extenseurs du genou était évaluée avec des contractions volontaires maximales isométriques (CVMI), dans un même temps la fatigue centrale [activation volontaire (AC)] et périphérique [pic de force des potentiels des twitches (PfPT)] était évaluée en utilisant l’électrostimulation avant et 1 min après la PC. La consommation d’oxygène (V̇O 2 ) et évaluation de l’effort perçu (RPE) était mesurée pendant toute la durée de la PC. La PC (+2,6 %) et la PO moyenne (+5,7 %) se sont améliorées dans le MIT par rapport à la condition CON. Alors que le niveau de fatigue périphérique était plus élevé en condition MIT ( p < 0,05), la fatigue centrale était plus faible par rapport à la condition CON ( p < 0,05). Il y avait des valeurs de V̇O2 plus élevées (3,9 ± 0,4 vs 3,6 ± 0,4 L·min −1 ) mais des réponses RPE similaires (15 ± 2 vs 15 ± 3 ua) dans le TTM par rapport à CON. Ces résultats indiquent que les exercices d’endurance de haute intensité antérieure ont des effets positifs sur la PC subséquent par rapport à un échauffement d’intensité modérée, malgré un développement de fatigue périphérique exacerbé. Cette réponse pourrait être motivée par une plus grande dépendance aérobie et tolérance à l’effort.