Die jüngere Schwester von Alexandra Walsh gewann bei den Juniorenweltmeisterschaften 2019 insgesamt sechs Goldmedaillen. Sie siegte mit beiden Mixed-Staffeln, wobei außer ihr nur Amy Tang in beiden Staffeln eingesetzt wurde. In der Mixed-Freistilstaffel schwammen beide im Finale, in der Mixed-Lagenstaffel schwamm Tang die Freistillage im Vorlauf und Walsh im Endlauf.[1] Walsh und Tang waren auch beim Sieg der 4-mal-100-Meter-Freistilstaffel dabei, in der 4-mal-100-Meter-Lagenstaffel schwamm wieder Tang im Vorlauf und Walsh im Finale. Neben den vier Staffelsiegen gewann Walsh auch über 50 Meter Freistil und über 100 Meter Freistil, wobei Maxine Parker über 50 Meter Freistil und Torri Huske über 100 Meter Freistil Silber gewannen und damit auf beiden Strecken zu einem Doppelsieg der Schwimmerinnen aus den Vereinigten Staaten beitrugen.[2]
2021 belegte Walsh bei den Olympic Trials den fünften Platz über 50 Meter Freistil und verpasste damit die Olympiateilnahme.[3] Über 100 Meter Freistil schied sie bereits im Vorlauf aus, über 100 Meter Schmetterling im Halbfinale.[4]
Erst 2023 bei den Weltmeisterschaften in Fukuoka war Walsh bei einer großen internationalen Meisterschaft im Erwachsenenbereich dabei. In der 4-mal-100-Meter-Freistilstaffel erschwammen Gretchen Walsh, Abbey Weitzeil, Olivia Smoliga und Kate Douglass die Silbermedaille hinter den Australierinnen. Torri Huske und Maxine Parker erhielten Silber für die Teilnahme am Vorlauf. Über 100 Meter Schmetterling wurde Walsh Achte, Torri Huske belegte den dritten Platz. Über 50 Meter Schmetterling war Walsh beste Schwimmerin aus den Vereinigten Staaten und gewann Bronze hinter der Schwedin Sarah Sjöström und der Chinesin Zhang Yufei. Über 50 Meter Freistil schied Walsh im Halbfinale aus. Schließlich schwammen in der 4-mal-100-Meter-Lagenstaffel Katharine Berkoff, Lydia Jacobi, Torri Huske und Abbey Weitzeil die zweitschnellste Vorlaufzeit. Im Finale waren Regan Smith, Lilly King, Gretchen Walsh und Kate Douglass vier Sekunden schneller und siegten vor den Australierinnen. Alle acht beteiligten Schwimmerinnen erhielten eine Goldmedaille.[5]
Bei den Olympischen Spielen 2024 in Paris trat Gretchen Walsh in drei Einzeldisziplinen und mit drei Staffeln an. Die 4-mal-100-Meter-Freistilstaffel erreichte das Finale in der Besetzung Abbey Weitzeil, Simone Manuel, Erika Connolly und Kate Douglass mit der zweitschnellsten Vorlaufzeit. Im Finale schwammen Kate Douglass, Gretchen Walsh, Torri Huske und Simone Manuel drei Sekunden schneller und gewannen die Silbermedaille hinter den Australierinnen. Über 100 Meter Schmetterling siegte Torri Huske mit 0,04 Sekunden Vorsprung vor Gretchen Walsh, die drittplatzierte Chinesin Zhang Yufei lag über eine halbe Sekunde zurück. Auch über 100 Meter Freistil erreichten Huske und Walsh das Finale. Huske wurde Zweite, während Walsh als Achte anschlug. Über 50 Meter Freistil erreichte Walsh als einzige Schwimmerin aus den Vereinigten Staaten das Finale. Sie wurde Vierte mit einer Hundertstelsekunde Rückstand auf Zhang Yufei. In der Lagenstaffel erreichten Katharine Berkoff, Emma Weber, Alex Shackell und Kate Douglass das Finale mit der viertschnellsten Vorlaufzeit. Im Endlauf schwammen Regan Smith, Lilly King, Gretchen Walsh und Torri Huske einen neuen Weltrekord in 3:49,63 Minuten und hatten dreieinhalb Sekunden Vorsprung vor den Australierinnen.[6] In der Mixed-Lagenstaffel waren Regan Smith, Charlie Swanson, Caeleb Dressel und Abbey Weitzeil die Vorlaufschnellsten. Im Finale siegten Ryan Murphy, Nic Fink, Gretchen Walsh und Torri Huske mit neuem Weltrekord.[7]
