Hun deltok under OL 1988 i Seoul som 20-åring, men ble slått ut i forsøkene på begge mellomdistansene (800 og 1500 meter). Boulmerka hadde stadig fremgang, og i 1991 fikk hun sitt internasjonale gjennombrudd. Under VM 1991 i Tokyo vant hun 1500 meter, og ble dermed Afrikas første kvinnelige verdensmester i friidrett.