Gebremariam voitti vuonna 2002 Dublinin MM-maastojuoksukisoissa juniorien matkalla kultaa. Myöhemmin samana vuonna Kingstonissa Jamaikalla pidetyissä nuorten MM-kisoissa hän voitti kultaa 10 000 metrillä ja juoksi 5 000 metrillä pronssille. Vuonna 2003 hän siirtyi aikuisten sarjoihin ja saavutti Lausannessa järjestetyissä maastojuoksun MM-kisoissa pronssia pitkällä matkalla. Samana kesänä Pariisin MM-kisoissa hän oli 5 000 metrillä kuudes ja samalla matkalla kolmas. Maastojuoksun MM-kisoissa 2004 Brysselissä hän saavutti hopeaa sekä pitkällä että lyhyellä matkalla. Ateenan olympialaisissa hän oli 5 000 metrillä neljäs.