A voronyezsi lány az 1980-as olimpián az összetett verseny aranyérmese volt, mögötte ezüstérmes holtversenyben Nadia Comaneci és Maxi Gnauck. A következő évben a világbajnokságon összetettben harmadik volt. Versenyzői pályafutásának befejezése után edző lett, tanítványai is komoly sikereket értek el.
Buenos Airesben újonc válogatottként nyert világbajnoki aranyérmet a női tőrcsapattal, majd 1963-ban a gdanski világbajnokságon második helyezettek. Technikás versenyző, igazi csapatember volt . A tokiói nyári játékokon ért sportpályafutása csúcsára, a női tőrcsapat tagjaként olimpiai aranyérmet nyert. Négy évvel később a Mexikóvárosban tartott olimpián, majd a moszkvai vívó-világbajnokságon az ezüstérmes csapat tagja.
Gyerekkorában asztmában szenvedett, ezért szülei Kaliforniába költöztek és beiratták egy úszóiskolába. Két év múlva a világ legjobbja volt. Az 1968-as mexikói olimpián a 200, 400 és 800 méteres gyorsúszásban aranyérmet nyert, ezzel az első nő volt, aki egy olimpián három egyéni győzelmet aratott. Eredménye azért is rendkívüli, mert komoly gyomorproblémái voltak, amelyre nem mert gyógyszert bevenni, nehogy doppingvád érje. 1967 és 1970 között gyorsúszásban 15 világrekordot állított fel.
Első komoly sikere az 1971-es ifjúsági világbajnokságon elért győzelme. Hatszoros magyar bajnok, három egyéni, három csapatgyőzelemmel. 1973-ban, Göteborgban világbajnok volt a tőrcsapat tagjaként. Az 1972-es müncheni olimpián ezüstérmet nyert a női tőrcsapattal. Legnagyobb sikerét az 1976-os, montreali olimpián érte el, egyéniben aranyérmes, a csapattal ezüstérmes lett. Az 1980-as moszkvai olimpián bronzérmes lett a csapat. 1973-ban és 1976-ban az év sportolónője, 1973, 1976, 1977 és 1979-ben az év magyar vívója volt. Sportolói pályafutásának befejezése után az MTK edzője lett.
