Obteve desempenho notável ao conquistar seis títulos no Campeonato Europeu Junior de Natação em 1999 e integrou a equipe alemã que conquistou a medalha de bronze no revezamento 4x200 m livre nas Olimpíadas de Sydney 2000.
Atenas 2004
Nas Olimpíadas de Atenas 2004 não obteve êxito, registrando desempenho insuficiente para avançar além das preliminares do revezamento 4x100 m livre.
Nas Olimpíadas de Pequim 2008 ganhou duas medalhas de ouro, nas provas dos 100 m livre - estabelecendo novo recorde olímpico com 53s12 - e dos 50 m livre, com a marca de 24s06, vencendo Dara Torres, atleta estadunidense, por 1 centésimo (0,01) de segundo.
Roma 2009
No Mundial de Esportes Aquáticos de 2009 realizado em Roma, capital da Itália, ela venceu as duas provas de velocidade, os 50 m livre e os 100 m livre, em ambas batendo o recorde mundial. Nos 50 m livre fez o tempo de 23s73 e nos 100 m livre marcou 52s07. Foi ainda vice-campeã no revezamento 4x100 m livre, com o tempo de 3m31s72, e terceira colocada no revezamento 4x100 m medley, marcando o tempo de 3m55s79.