2005 stellte Constantina Diță als Zweite des London-Marathons mit 2:22:50 h einen rumänischen Rekord auf, holte Bronze beim Marathon der Weltmeisterschaften 2005 in Helsinki und Gold bei den Halbmarathon-Weltmeisterschaften in Edmonton und verbesserte als Zweite des Chicago-Marathons ihren eigenen Rekord auf 2:21:29 h.
Bei den Straßenlauf-Weltmeisterschaften 2006 in Debrecen über 20 km errang Diță die Silbermedaille und blieb ebenso wie die Siegerin Lornah Kiplagat unter dem alten Weltrekord. Beim Chicago-Marathon wurde sie Fünfte, nachdem sie ein extremes Tempo angeschlagen und zwischenzeitlich mit mehr als zwei Minuten Vorsprung geführt hatte.
2007 belegte sie beim London-Marathon den dritten Platz.
Beim Marathon der Olympischen Spiele 2008 in Peking zog Constantina Diță nach 20 Kilometern der Konkurrenz davon und erlief sich einen Vorsprung von zeitweise mehr als einer Minute. Der Alleingang brachte ihr die Goldmedaille ein. Damit löste sie mit 38 Jahren Rosa Mota als älteste Marathonolympiasiegerin ab.[1]
2012 startete Diță noch einmal bei den Olympischen Spielen in London, bei denen sie 85. wurde.[1]
Die Läuferin mit dem Spitznamen „Pușa“ (ausgesprochen Puscha) ist 1,65 m groß und wiegt 48 kg. Sie lebt mit ihrem 1995 geborenen Sohn in Boulder, Colorado, wo sie von ihrem ehemaligen Ehemann Valeriu Tomescu trainiert wird.