Romero es va especialitzar de jove en el rem i va guanyar una medalla d'argent als Jocs Olímpics d'Atenes en la prova de Quàdruple Scull. També aconseguí el Campionat del món, l'any següent, en la mateixa especialitat.
El 2006 va decidir deixar el rem i dedicar-se al ciclisme, concretament a la pista. El seu major èxit va ser la medalla d'or aconseguida als Jocs Olímpics de Pequín de 2008 en Persecució individual. Aquell mateix any també es va proclamar Campiona del Món en Persecució i Persecució per equips.