伏明霞于1990年正式进入中国跳水队。1991年，她参加第六届世界锦标赛，并获得跳台桂冠，成为最年轻的世界冠军并被载入《吉尼斯世界纪录大全》。

　　1992年巴塞罗那奥运会上，伏明霞夺得10米跳台冠军，当时她只有14岁，是世界跳水史上最年轻的奥运金牌得主。随后她的照片被登在美国《时代周刊》的封面上，这也创下了中国运动员之先河。

　　1996年在亚特兰大奥运会上，她夺得跳台、跳板双料冠军，成为继高敏夺得汉城和巴塞罗那奥运会3米板冠军之后，蝉联跳水冠军的第二人，随后退役。

　　1999年，伏明霞再次复出，并于2000年3月初进入国家集训队。9月第三次出征奥运会，结果在悉尼奥运会上获得3米跳板单人金牌，并与郭晶晶配合夺得3米跳板双人银牌，她也是我国奥运会历史上第一个在奥运会上实现三连冠的运动员。伏明霞在近三届奥运会中一人夺得四枚金牌，堪称世界跳水史和中国奥运史上一位传奇式人物。

　　悉尼奥运会之后，伏明霞退役，并于2002年与当时的香港财政司司长梁锦松结婚，2003年产下一女，2007年再诞下一子。