1992年巴塞罗那奥运会，年仅14岁的伏明霞亮相10米跳台，并一举摘取冠军，成为奥运史上最年轻的冠军，这也创下了中国运动员之先河，并以最年轻的世界冠军被载入《吉尼斯世界纪录大全》。1996年她第二次参加奥运会，在亚特兰大，伏明霞夺得跳台、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，这也是一个世界纪录。同时，这也是为数不多的同时获得跳台和跳板两个项目奥运金牌的选手。

　　在八运会后退役的伏明霞于1999年复出，一年后的悉尼，伏明霞第三次出征奥运会，一举获得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，伏明霞成为了唯一一位参加三届奥运会都获得金牌的跳水选手。