2001 wurde Amber Neben US-amerikanische Vize-Meisterin auf der Straße. In den folgenden Jahren gehörte sie zur Spitze der amerikanischen Straßenfahrerinnen. 2003 errang sie nationale Titel im Straßenrennen, 2012 im Einzelzeitfahren, ihrer Spezialdisziplin.
Erfolge gelangen Neben auch bei international besetzten Rennen, wie die Siege 2002 bei Gracia Orlová, 2004 bei der Tour of the Gila, 2005 und 2006 bei der Tour de l’Aude Cycliste Féminin, 2006 und 2007 beim Redland Bicycle Classic sowie 2007 bei der Route de France Féminine. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking belegte sie Rang 33 im Straßenrennen. 2011 sowie gewann sie den Chrono des Herbiers, ein Zeitfahren.
2006 sowie 2012 gewann Amber Neben das Einzelzeitfahren bei den Panamerikanischen Meisterschaften. 2008 wurde sie Weltmeisterin in dieser Disziplin, vier Jahre später Weltmeisterin im Mannschaftszeitfahren. 2013 erlitt sie bei der Kalifornien-Rundfahrt einen schweren Sturz, bei dem sie sich die Hüfte brach. Es dauerte bis zum Sommer 2015, dass sie ihre Form wiederfand und Rennen fuhr.