Apenas em Fevereiro de 1968, com 25 anos, ingressou no Sporting Clube de Portugal a convite de João Roque, numa altura em que, após ter regressado de África onde cumpriu o serviço militar, já se destacava nas corridas de amadores.

Em Abril do mesmo ano conquistou o Campeonato Nacional de Fundo para Amadores e foi logo incluído na equipa do Sporting para a Volta a Portugal, estreando-se com um sensacional 2º lugar. Foi seleccionado para representar Portugal no Campeonato Mundial de Estrada, em Imola, onde conseguiu a melhor classificação portuguesa de sempre, ao ficar em 16º lugar, classificação que melhoraria um lugar, no ano seguinte.

Depois ganhou todas as Voltas a Portugal entre 1969 e 73, no entanto, acabou desclassificado por doping em 69 e 73, pelo que só conta com três triunfos no seu palmarés, onde se contam 25 vitórias em etapas dessa prova.

Entre 1968 e 73 ganhou seis vezes consecutivas o Campeonato Nacional de fundo, ao que somou os títulos nacionais de perseguição individual de 1971 e de contra-relógio por equipas em 1968 e 69, entre vários Grandes Prémios conquistados com a camisola do Sporting e os honrosos 2º lugar na Volta ao Luxemburgo de 1969 e 5º lugar na Volta à Suíça de 1972.

Estes feitos valeram-lhe quatro Prémios Stromp na categoria Atleta Profissional, conquistados nos anos de 1968, 1969, 1971 e 1972, aos quais viria a juntar um 5º na categoria Saudade, atribuído a titulo póstumo em 1984.

Descoberto por Jean de Gribaldy, a sua classe leva-o a equipas estrangeiras, mas depois de um 2º lugar na Vuelta de 1974, regressa no ano seguinte quando o Sporting aposta forte na modalidade, mas sem grande sucesso.

Emigrou de novo porque o seu lugar era no Tour entre os melhores do mundo, onde em treze participações ficou oito vezes nos dez primeiros, entre as quais estão dois 3º lugares, com cinco vitórias em etapas, incluindo o mítico Alpe d’Huez a 15 de Julho de 1979, onde foi colocado em sua honra um busto em bronze.

Na Volta à Espanha participou cinco vezes e para além do 2º lugar de 74, ganhou três etapas e chegou a andar cinco dias de amarelo.

Regressou pela última vez ao Ciclismo leonino em 1984, já com 40 anos. No dia 30 de Abril disputava-se a Volta ao Algarve, quando Agostinho que vestia a Camisola Amarela, sofreu um hematoma epidural agudo no crânio, por não usar capacete, num acidente provocado por um cão que se atravessou no seu caminho. Mas mesmo assim voltou a montar a bicicleta e cortou a meta com a ajuda de dois colegas do Sporting. Seria operado em Lisboa, dez horas após do acidente, tarde de mais. Faleceu no dia 10 de Maio de 1984 com apenas 41 anos.

No dia 1 de Julho de 2014 recebeu a título póstumo, o prémio Leões Honoris Sporting na categoria Saudade, durante a I Gala Honoris Sporting.

Joaquim Agostinho, o melhor ciclista português de todos os tempos, nasceu a 7 de Abril de 1943. Há 77 anos.