L'une des gymnastes les plus médaillées avec 7 médailles olympiques (2 d'or, 2 d'argent et 3 de bronze), 12 mondiales (3 d'or, 4 d'argent et 5 de bronze) et 12 européennes (5 d'or, 4 d'argent et 3 de bronze) remportées entre 2010 et 2016. A seulement seize ans, elle est devenue la reine de la gymnastique artistiques avec deux titres mondiaux en 2010 : du très convoité concours général et par équipes, puis à la poutre en 2013 (2eme au saut de cheval, au sol et aux barres asymétriques en 2010, par équipes en 2018 ; 3eme du concours général et aux barres asymétriques en 2013, une déception; 3eme au sol, à la poutre et par équipes en 2014 ; 4eme au concours général en 2014). Elle s'est blessée en avril 2011 lors des championnats d'Europe (rupture du ligament croisé du genou).

Après huit mois d'absence, elle a repris la compétition et termine 2eme par équipes aux championnats d'Europe en 2012 puis devient championne olympique aux barres asymétriques à Londres en 2012 et 2016 (2eme par équipes en 2012 et 2016; 3eme du concours général en 2012 et 2016 et au sol en 2012). Championne d'Europe au concours général et aux barres asymétriques en 2013, par équipes et à la poutre en 2016 (2eme aux barres asymétriques en 2014, 3eme à la poutre et par équipes en 2014, aux barres asymétriques en 2016). Championne de Russie du concours général en 2009 (également sacrée aux trois agrès). Championne d'Europe par équipes juniors en 2008 (2eme du concours général derrière sa compatriote Tatiana Nabieva ). Son père Farhat Mustafin a remporté la médaille de bronze en lutte greco-romaine aux Jeux Olympiques de 1976. Sa soeur cadette Nailya est également une gymnaste de haut niveau.