Surnommée "la Guêpe" en raison de sa capacité à toucher ses adversaires au pied, elle possède l'un des plus beaux palmarès de l'escrime française avec vingt-quatre médailles internationales dont douze par équipes. Elle fait également partie des treize athlètes français à avoir remporté les trois titres majeurs en individuel : le titre olympique, du monde et européen. En 1996, elle devient la première championne olympique féminine de l'histoire de l'épée, à titre individuel et par équipes. Médaillée d'argent olympique à titre individuel en 2004, médaillée de bronze en individuel en 2000 et par équipes en 2004. Championne du monde en individuel en 1998 et 1999 et par équipes en 1998, 2005, 2007 et 2008 (2eme en individuel en 2001, quatre  mois après la naissance de sa fille ; 3eme en individuel en 1995, 2005 et 2006 ; 2eme par équipes en 1995 et 2006, 3eme en 1997 et 4eme en 2009 ; 11 participations). En 2007, elle a gagné le seul titre qui lui manquait en individuel, le titre européen (3eme par équipes en 2007, 2010 et 2011 ; 3eme en individuel en 2009 et 2010) ! Championne de France en 1998, 2000, 2002, 2003, 2007 et 2008. Victorieuse de la Coupe du Monde en 2002, 2003 et 2004 (22 victoires dont la dernière obtenue à Rome en février 2010, le record mondial à l'épée; 50 podiums au total). Elle a notamment remporté deux fois le tournoi français de Saint-Maur (1998 et 2007 ; 15 participations entre 1993 et 2012). Victorieuse de la Coupe d’Europe des clubs avec le Lagardère Paris Racing en 2009. En 2008, elle a participé à ses quatrièmes Jeux Olympiques où elle termina à la 7eme place. Désignée porte-drapeau français pour les Jeux Olympiques de Londres en 2012 (troisième femme à avoir cet honneur après la nageuse Christine Caron en 1968 et l'athlète Marie-José Pérec en 1996) où elle a disputé, à presque 41 ans, ses cinquièmes Jeux (éliminée en 8es de finale).

Elle a été ministre des Sports entre mai 2017 et septembre 2018.