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Elle a commencé le surf à l'âge de dix ans alors qu'elle était sur un bodyboard. À 17 ans, elle entrait dans le WCT avec une Wild-Card et une victoire lors de l'édition 2005 Roxy Pro Gold Coast (elle est la plus jeune surfeuse à gagner en WCT). La saison suivante, elle a remporté (avec une autre Wild-Card, le 2006 Havaianas Beachley Classic. Stéphanie Gilmore avec son succès sur le circuit WQS 2006 est qualifiée pour le 2007 Foster's ASP Women's World Tour, et elle n'a pas déçu. Elle a gagné quatre événements et le titre mondial 2007 (elle est élue Rookie of the Year). C'est la première fois dans l'histoire qu'une surfeuse est championne du monde la première année[1]. Elle conservera le titre jusqu'en 2010 ainsi qu'en 2012. Elle l'emporte aussi en 2014 et 2018. En 2022, elle remporte son 8ème titre mondial[2].