995年加入香港游泳代表队，翌年打破第一个香港游泳纪录；1997年首次代表香港参加国际大型游泳比赛。蔡晓慧于1998年代表香港参加在莫斯科举行的取得银牌，为香港的「零」的突破。蔡晓慧于2000年的悉尼奥运起连续三届参加奥运；而她在参加雅典奥运时，更担任香港代表队持旗手。2007年，蔡晓慧在澳门亚室运中夺取八面金牌；她所参赛的游泳八个项目中八次刷出七项香港纪录及亚洲室内运动会的赛会纪录而成为该运动会中最多金牌及奖牌的运动员。2008年5月1日，蔡晓慧在北京2008年奥运会香港区火炬接力中成为第117位火