Bij de allereerste wereldkampioenschappen in 1983 in Helsinki eindigde Rosa Mota op de marathon als vierde. Vier jaar later, op het WK in 1987, won ze de marathon met ruim zeven minuten verschil op nummer twee, de Sovjet-Russische Zoja Ivanova.Bij de Olympische Spelen van 1988 in Seoel bekroonde ze op de marathon haar sportcarrière met olympisch goud. Vier jaar eerder, de eerste keer dat de marathon als atletiekonderdeel was opgenomen in het olympisch programma, had zij op de Olympische Spelen van Los Angeles al brons gewonnen. Verder won ze de Great North Run in 1985 en 1990 en in 1989 de 25 km van Berlijn en de 20 km van Parijs.