Kostadinova vestigde het huidige wereldrecord (2,09) bij de wereldkampioenschappen van 1987 in Rome. Het jaar erna behaalde ze op de Olympische Spelen in Seoel zilver. Acht jaar later werd ze op de Olympische Spelen in Atlanta olympisch kampioene. Tussen die twee olympische prestaties zit een periode van pieken en dalen. In 1989 sukkelde ze met een knieblessure, om vervolgens een botje in haar linkervoet te breken, toen zij in 1990 trachtte terug te komen. Op de Olympische Spelen van 1992 reikte zij niet verder dan een teleurstellende vijfde plaats. En in januari 1995 werd haar zoon Nicolai geboren. In juli van dat jaar keerde ze terug aan het wedstrijdfront. Een maand later heroverde Kostadinova op de WK in Göteborg met een sprong over 2,01 haar wereldtitel hoogspringen.