Althéa Laurin débute le taekwondo à l’âge de 7 ans au Taekwondo club spinassien. Alors que sa mère souhaite initialement l’inscrire au karaté, un quiproquo conduit finalement Althéa à s'orienter vers le taekwondo, discipline dans laquelle elle développera son talent.
Laurin débute internationalement en 2016[1]. Lors de sa seconde sélection en équipe de France, elle devient championne d’Europe junior 2017 à Larnaca[2]. L'année suivante, elle est sacrée championne du monde junior à Hammamet et remporte la médaille d’argent aux Jeux Méditerranéens[3] de Tarragone en catégorie seniors moins de 67 kg.
Lors du tournoi de qualification olympique à Sofia en Bulgarie, elle décroche le quota et valide sa participation aux Jeux olympiques de Tokyo[4].
Aux Jeux olympiques d'été de 2020 à Tokyo, Althéa Laurin remporte son premier combat dans la catégorie des plus de 67 kg sur le score de 21-3 contre l'expérimentée Mexicaine Briseida Acosta(es), puis s'impose 14-6 face à la Chinoise Zheng Shuyin, championne olympique en titre, en quarts de finale avant de s’incliner en demi-finale face à la Serbe Milica Mandić. Elle remporte finalement la médaille de bronze en battant l'Ivoirienne Aminata Charlène Traoré sur le score de 17-8[5].
C'est à seulement 19 ans qu'Althéa Laurin remporte la 8e médaille olympique du taekwondo français, en devenant ainsi la plus jeune médaillée[6].
À Paris lors des Jeux olympiques d'été de 2024, elle remporte la première médaille d'or olympique du taekwondo français, sans perdre un seul round[16].