Dena Diane Deardurff gehörte dem Schwimmteam Cincinnati Pepsi Marlins an. 1971 gewann sie das 100-Meter-Schmetterlingsschwimmen der Panamerikanischen Spiele sowie die beiden Schwimmtitel der Amateur Athletic Union. Sie wurde bei den Olympischen Spielen 1972 beim 100-Meter-Schmetterlingsschwimmen Vierter. Im 4×100-Meter-Lagen wurde sie mit 15 Jahren und 114 Tagen die jüngste Olympiasiegerin und stellte zusammen mit ihrem Team einen neuen Rekord auf. Bei den Schwimmweltmeisterschaften 1973 gewann sie zusammen mit ihrem Team die Silbermedaille in der Staffel 4 × 100 m Lagen.