Specializzata nella rana, è detentrice del record mondiale sui 100 metri con il crono di 1'04"13 fatto siglare il 25 luglio 2017 ai mondiali di Budapest
Carriera Si allena presso l'Università dell'Indiana.
Alle Olimpiadi di Rio de Janeiro ha conquistato due medaglie d'oro, nei 100 metri rana (in 1'04"93, nuovo record olimpico) e nella staffetta 4x100 metri misti. Prima della finale, la nuotatrice statunitense espresse il proprio disdegno nei confronti della rivale e campionessa mondiale, la russa Julija Efimova, trovata positiva a dei test antidoping nel 2014 e 2016 senza ricevere alcuna multa o sospensione. Ai successivi Giochi olimpici di Tokyo, nel 2021, ottiene due argenti e un bronzo, mentre tre anni dopo a Parigi vince il suo terzo oro, nuovamente nella 4x100 metri misti.
Vanta anche quattordici medaglie ai mondiali in vasca lunga, di cui dodici ori, e sette medaglie d'oro ai mondiali in vasca corta.
Palmarès Giochi olimpici Rio de Janeiro 2016: oro nei 100m rana e nella 4x100m misti. Tokyo 2020: argento nei 200m rana e nella 4x100m misti, bronzo nei 100m rana. Parigi 2024: oro nella 4x100m misti.
Mondiali Budapest 2017: oro nei rana, nei rana, nella misti e nella misti mista. Gwangju 2019: oro nei rana, nei rana e nella misti, argento nella misti mista. Budapest 2022: oro nei 200m rana, nella 4x100m misti e nella 4x100m misti mista. Fukuoka 2023: oro nella 4x100m misti, argento nei 50m rana. Singapore 2025: oro nella 4x100m misti.
Mondiali in vasca corta Windsor 2016: oro nei rana, nella misti, nella misti e nella misti mista, argento nei rana. Melbourne 2022: oro nei 100m rana e nella 4x100m misti, argento nei 200m rana e nella 4x50m misti, bronzo nei 50m rana. Budapest 2024: oro nella 4x100m misti, argento nei 100m rana e nella 4x100m misti mista, bronzo nei 50m rana.
Campionati panpacifici Tokyo 2018: oro nei rana, argento nei rana e nella misti.
Universiadi Gwangju 2015: argento nei rana e bronzo nella misti.
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