Incominciò la carriera di ciclista all'età di 16 anni, cimentandosi nel ciclocross: ottenne buoni piazzamenti nella categoria juniores sia ai campionati olandesi che ai campionati del mondo di specialità. Solo in seguito decise di dedicarsi al ciclismo su strada. Nel 2004 e nel 2005 gareggiò tra i dilettanti con la squadra Van Vliet-EBH Advocaten, facendo sua, nel 2005, la prova in linea Under-23 dei campionati nazionali olandesi. Nello stesso anno dimostrò di essere un corridore adatto alle classiche, arrivando rispettivamente secondo e settimo nelle edizioni riservate agli Under-23 del Giro delle Fiandre e della Parigi-Roubaix.

Passò professionista nel 2006 con la Skil-Shimano. In stagione si aggiudicò subito la sua prima vittoria da pro, il Grand Prix Pino Cerami^[2], oltre a chiudere secondo nella corsa in linea Elite dei campionati olandesi, battuto dall'esperto Michael Boogerd.

Nell'annata 2007 Langeveld si trasferì alla più importante formazione olandese, la Rabobank. Vinse la breve corsa a tappe Ster Elektrotoer^[3] e ripeté il piazzamento ai campionati olandesi, questa volta superato da Koos Moerenhout^[4]. Esordì peraltro in un grande giro, la Vuelta a España, classificandosi centododicesimo. Nella stagione 2008, sempre in maglia Rabobank, offrì buone prestazioni nelle varie prove del Challenge de Mallorca e si piazzò secondo nella semiclassica Kuurne-Bruxelles-Kuurne^[5]. Fece poi il suo esordio nelle classiche vere e proprie, terminando diciottesimo al Giro delle Fiandre e ritirandosi alla Parigi-Roubaix.

Nel 2009 vinse due tappe al Sachsen-Tour International, gara che chiuse al secondo posto finale, e il Grote Prijs Jef Scherens^[6], oltre a classificarsi terzo all'Eneco Tour^[7]. Nel 2010 non ottenne vittorie, a causa anche di un infortunio rimediato ad inizio stagione,^[1] centrando solo un secondo posto al Tour du Limousin^[8]; nel 2011 si aggiudicò invece l'Omloop Het Nieuwsblad – nell'occasione batté Juan Antonio Flecha in una volata a due^[9] – e si piazzò quinto al Giro delle Fiandre.

Nel 2012 Langeveld lasciò la Rabobank e si trasferisce alla neonata formazione World Tour australiana GreenEDGE. Con la nuova maglia partecipò al Tour de France 2012 e si classificò quinto all'E3 Harelbeke 2013 e settimo alla Parigi-Roubaix dello stesso anno; nel 2012, come componente del sestetto Orica-GreenEDGE, ottenne anche la medaglia di bronzo nella cronometro a squadre ai campionati del mondo di Valkenburg.

Nel 2014 Langeveld passò quindi tra le file del team statunitense Garmin-Sharp. In primavera si piazzò dodicesimo all'Omloop Het Nieuwsblad, decimo al Giro delle Fiandre e ottavo alla Parigi-Roubaix, mentre in giugno ottenne il primo successo con la nuova squadra laureandosi campione nazionale in linea (oltre che secondo a cronometro). In agosto concluse quindi al nono posto l'Eneco Tour. Dal 2015 gareggia per il Team Cannondale-Garmin, già Garmin-Sharp.

Giunge sul podio della Parigi-Roubaix 2017. Rimane con i migliori cinque che disputano la volata nel velodromo, piazzandosi terzo alle spalle del vincitore Greg Van Avermaet e di Zdeněk Štybar.

• 2003 (Juniores)

4ª tappa Euregio Autolease Heuvelland Tour (Klimmen > Klimmen)

1ª tappa Oberösterreich Juniorenrundfahrt (Asten > Haid)

• 2004 (Van Vliet-EBH Advocaten, una vittoria)

2ª tappa Flèche du Sud (Kayl > Rumelange)

• 2005 (Van Vliet-EBH Advocaten, due vittorie)

Campionati olandesi, Prova in linea Under-23

7ª tappa Olympia's Tour (Geleen > Buchten)

• 2006 (Skil-Shimano, una vittoria)

Grand Prix Pino Cerami

• 2007 (Rabobank, una vittoria)

Classifica generale Ster Elektrotoer

• 2009 (Rabobank, tre vittorie)

2ª tappa Sachsen-Tour International (Lipsia > Eibenstock)

4ª tappa Sachsen-Tour International (Chemnitz > Sebnitz)

Grote Prijs Jef Scherens

• 2011 (Rabobank, una vittoria)

Omloop Het Nieuwsblad

• 2014 (Garmin-Sharp, una vittoria)

Campionati olandesi, Prova in linea

• 2001-2002

Grote Prijs Adrie van der Poel, Juniores

• 2002-2003

Heusden-Zolder, Juniores

Janet Memorial (Hilversum), Juniores

Moergestel

Centrumcross Surhuisterveen, Juniores

Kasteelcross (Vorden), Juniores

Grote Prijs Adrie van der Poel, Juniores

• 2004-2005

Wagenaars Veldrit Boxtel (Boxtel)

• 2005-2006

Bavaria-Veldrit van Lieshout (Lieshout)

Janet Memorial (Hilversum)

Wagenaars Veldrit Boxtel (Boxtel)

• 2009

Egmond-Pier-Egmond (Beachrace)

• 2014

Egmond-Pier-Egmond (Beachrace)

• 2020

Egmond-Pier-Egmond (Beachrace)