Médaille de bronze olympique et record d'Europe (2021)
Le 30 janvier 2021, pour sa rentrée hivernale à Vienne, elle bat le vieux record national en salle du 400 m, en 50 s 96. Elle confirme la semaine suivante à Metz en réalisant 50 s 81[4]. Bol améliore encore le record national du 400 mètres féminin en salle, avec un temps de 50 s 64, lors des championnats nationaux en salle à Apeldoorn, le [5]. Lors des championnats d'Europe d'athlétisme en salle à Toruń, en Pologne, elle décroche la médaille d'or sur 400 m et au titre du relais 4 × 400 m.
En juillet 2021 à Stockholm, Bol s'impose sur 400 m haies en 52 s 37, battant le record du meeting et établissant un nouveau record national sur la discipline. Elle devient alors la 4e meilleure performeuse de tous les temps et la 2e performeuse européenne de l'histoire derrière la Russe Yuliya Pechenkina, détentrice du record d'Europe depuis 2003 avec 52 s 34[6]. Aux Jeux olympiques de Tokyo en août, la Néerlandaise décroche la médaille de bronze avec le temps de 52 s 03, nouveau record d'Europe, derrière les deux Américaines Sydney McLaughlin et Dalilah Muhammad qui établissent respectivement un nouveau record du monde en 51 s 46 et la deuxième meilleure performance de tous les temps en 51 s 58[7]. Avec ce chrono, Femke Bol devient ainsi à 21 ans la 3e performeuse de tous les temps dans cette discipline. Le 9 septembre 2021, au meeting de Zurich, elle s'impose sur 400 m haies en 52 s 80, nouveau record du meeting, et remporte la Ligue de diamant 2021.
A l'occasion des championnats d'Europe 2022 à Munich, elle devient championne d'Europe du 400 mètres le 17 août en établissant un nouveau record des Pays-Bas en 49 s 44[9], puis obtient un second titre deux jours plus tard sur le 400 mètres haies en 52 s 67, record des championnats d'Europe[10]. Le , elle rajoute l'or du relais 4 × 400 mètres féminin avec les Pays Bas[11]. Elle signe ainsi un triplé 400 mètres/400 mètres haies/4 × 400 m retentissant et inédit dans l'histoire de l'athlétisme.
Record du monde en salle du 400 m, record d'Europe du 400 m haies et doublé aux championnats du monde (2023)
Lors du meeting de Metz le 11 février 2023, Femke Bol signe le temps de 49 s 96 sur 400 m, devenant la quatrième performeuse mondiale de l'histoire sur cette distance en indoor, et la plus rapide depuis 19 ans[13]. Le même soir, elle bat le record des Pays-Bas du 200 m en indoor avec un chrono en 22 s 87.
Le 23 juillet, Bol bat son propre record d'Europe du 400 m haies en réalisant 51 s 45 à Londres, ce qui est alors la meilleure performance mondiale de l'année et le troisième meilleur temps de l'histoire[16]. Elle améliore par la même occasion le record de la Ligue de diamant, le record du meeting, et le record des Pays-Bas[17].
Lors du premier jour des championnats du monde 2023 à Budapest, elle participe à la finale du relais 4 × 400 m mixte et chute à quelques mètres de l'arrivée alors que son équipe était en course pour la victoire[18], sa compatriote Sifan Hassan ayant subi le même sort quelques minutes plus tôt sur 10 000 m. Le , elle décroche son premier titre mondial en remportant aisément la finale du 400 m haies en 51 s 70, reléguant à près d'une seconde Shamier Little et Rushell Clayton, et profitant de l'absence de la tenante du titre Sydney McLaughlin-Levrone, blessée et qui avait décidé de ne pas s'aligner sur cette épreuve[19]. Le , elle gagne une deuxième médaille d'or, au titre du relais 4 × 400 mètres, en doublant ses deux adversaires dans les derniers mètres de la course. L'équipe des Pays-Bas, qui établit un nouveau record national en 3 min 20 s 72, devance la Jamaïque et la Grande-Bretagne.
Nouveaux records du monde en salle du 400 m et titre mondial sur cette épreuve (2024)
Jeux Olympiques de Paris 2024 : or, argent et bronze
Au relais mixte 4x400, associée à Lieke Klaver, Eugene Omalla et Isaya Klein Ikink, le , elle remporte l’or. En tant que dernière coureuse, « grâce à une remontée folle » Femke Bol gagne trois places dans un sprint final phénoménal. Ainsi l'équipe s’impose avec seulement deux centièmes de seconde (3 min 07 s 43) derrière le record du monde (3 min 07 s 41)[23] et elle réalise un temps intermédiaire de 48 s 00, ce qui fait d’elle la coureuse la plus rapide de la course. Au 400 mètres haies, elle coirt le 4 août le premier tour en 53 s 38 et le 6 août la demi-finale en 52 s 57, puis le 8 août, dans la finale, elle remporte une médaille de bronze en 52 s 15 derrière Sydney McLaughlin-Levrone (50 s 37, record du monde) et Anna Cockrell (51 s 87, record personnel)[24]. Le 10 août, Bol remporte avec l’équipe féminine néerlandaise dans le relais 4 × 400 m une médaille d’argent avec un record national de 3.19.50; derrière l’équipe des États-Unis (or) et devant l’équipe de la Grande-Bretagne (bronze). Bol remporte un total de trois médailles à ces Jeux olympiques d’été [25].
↑Romain Donneux, « Bol prête à régner : En l’absence de Sydney McLaughlin, qui s'essaie sur le tour de piste, la Néerlandaise domine la saison sur 400 m haies, à l'image de son nouveau record d'Europe hier à Londres », L'Équipe, no 25180, , p. 38.