Nel 1991, a soli 13 anni, ha vinto il primo oro della sua carriera tuffandosi dalla piattaforma di 10 metri ai mondiali di nuoto a Perth, ed è così divenuta la più giovane campionessa di sempre in una disciplina sportiva. Forte di questo risultato è stata ammessa l'anno dopo alle Olimpiadi di Barcellona, che l'hanno vista trionfatrice: coi suoi 14 anni è risultata la seconda campionessa olimpica più giovane di tutti i tempi, dopo l'oro conquistato nel 1936 da un'altra tuffatrice, la statunitense Marjorie Gestring, all'epoca tredicenne. Fu Mingxia si è confermata ai mondiali di nuoto a Roma nel 1994.