Nachdem Amy Mbacké Thiam bei den Weltmeisterschaften 1999 und bei den Olympischen Spielen 2000 jeweils im Halbfinale des 400-Meter-Laufs ausgeschieden war, gelang ihr bei den Weltmeisterschaften 2001 in Edmonton der Durchbruch zur Weltspitze. Im langsamsten 400-Meter-Lauf bei internationalen Großereignissen seit 1972 gewann Thiam in persönlicher Bestzeit von 49,86 Sekunden mit zwei Hundertstelsekunden Vorsprung auf die Jamaikanerin Lorraine Fenton. Sie gewann damit die erste Goldmedaille für Senegal bei Weltmeisterschaften im Sport überhaupt.