פלגריני זכתה להיות אלופה אולימפית ראשונה בשחייה מאיטליה וכן השחיינית הראשונה מאיטליה שקובעת שיא עולם ביותר ממשחה אחד. היא השחיינית הראשונה בהיסטוריה ששחתה מתחת ל-4 דקות במשחה ל-400 מטר חופשי.
פלגריני היא הפרזנטורית של חברת בגדי הים מאיטליה Jaked. בין חליפות התחרות ניתן למצוא קולקציית בגדי ים לאימונים בעיצוב הקעקועים של פלגריני.
באליפות אירופה בשחייה שנערכה במדריד, ספרד בשנת 2004 פלגריני השתתפה ב-4 משחים. היא סיימה במקום ה-6 במשחה ל-100 מטר חופשי (55.33 שניות), במקום ה-4 במשחה ל-200 מטר חופשי (2:00.28 דקות), במקום ה-5 במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי (3:45.72 דקות) ובמקום ה-4 במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב (4:07.79 דקות).
מדליית כסף אולימפית
באולימפיאדת אתונה (2004) זכתה פלגריני במדליית כסף במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:58.22 דקות דקות, אחרי קמליה פוטק מרומניה (1:58.03 דקות) ולפני סולן פיג מצרפת (1:58.45 דקות). בשלב חצי הגמר היא קבעה את התוצאה המהירה בתחרות (1:58.02 דקות). נוסף לכך, היא השתתפה במשחה ל-100 מטר חופשי וסיימה במקום ה-10 בתוצאה של 55.30 שניות, במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי וסיימה במקום ה-10 (3:44.88 דקות), זמנה ב"זינוק שליחים" היה (54.64 שניות) וכן במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב, בו הן פסלו.
2005
מדליית כסף באליפות העולם
באליפות העולם בשחייה שנערכה במונטריאול בשנת 2005 זכתה פלגריני במדליית כסף במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:58.73 דקות, אחרי פיג (1:58.60 דקות) ולפני יו יאנג מסין וג'וזפין לילהאג משוודיה (1:59.08 דקות).
2006
באליפות העולם בשחייה (בריכה של 25 מטר) שנערכה בשאנגחאי, סין בשנת 2006 זכתה פלגריני ב-2 מדליות. מדליית כסף במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:55.15 דקות ומדליית ארד במשחה ל-400 מטר חופשי בתוצאה של 4:03.63 דקות. בנוסף, היא סיימה במקום ה-4 במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:50.39 דקות ובמקום ה-7 במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:39.18 דקות.
באליפות אירופה בשחייה שנערכה בבודפשט, הונגריה בשנת 2006 השתתפה פלגריני ב-3 משחים. היא סיימה במקום ה-12 במשחה ל-200 מטר חופשי (2:01.7 דקות), מקום 6 במשחה שליחים 4x100 מטר חופשי (3:42.59 דקות) ומקום 5 במשחה שליחים 4x200 מטר חופשי (8:02.61 דקות).
2007
שיאנית עולם
באליפות העולם בשחייה שנערכה במלבורן בשנת 2007 זכתה פלגריני במדליית ארד במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:56.97 דקות, אחרי המנצחת לורה מנאודו מצרפת שקבעה שיא עולם חדש (1:55.52 דקות) ואניקה לורץ מגרמניה (1:56.68 דקות). בשלב חצי הגמר קבעה פלגריני שיא עולם חדש בתוצאה של 1:56.47 דקות, שבירת השיא של פרנציסקה ואן אלמסיק מגרמניה (1:56.64 דקות). במשחה ל-400 מטר חופשי היא סיימה במקום החמישי בתוצאה של 4:05.79 דקות, ראשונה סיימה מנאודו (4:02.61 דקות).
באוניברסיאדה שנערכה בבנגקוק, תאילנד בשנת 2007 זכתה פלגריני ב-4 מדליות. 2 מדליות זהב במשחים ל-200 מטר חופשי (1:57.67 דקות) ול-400 מטר חופשי (4:06.11 דקות), מדליית כסף במשחה ל-800 מטר חופשי (8:34.97 דקות) ומדליית ארד במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי (8:01.11 דקות). בנוסף, היא סיימה במקום ה-5 במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי (3:44.10 דקות) ובמקום ה-6 במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:07.78 דקות.
2008
אלופת אירופה
באליפות אירופה בשחייה שנערכה באיינדהובן, הולנד במרץ2008 זכתה פלגריני ב-3 מדליות. מדליית זהב במשחה ל-400 מטר חופשי בשיא עולם חדש בפעם הראשונה שלה במשחה זה, בתוצאה של 4:01.53 דקות, שיפור לשיא העולמי של מנאודו (4:02.13 דקות). בנוסף, היא זכתה במדליית כסף במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:41.06 דקות, אחרי הולנד שקבעו שיא עולם חדש (3:33.62 דקות) ולפני שוודיה (3:41.22 דקות), וכן במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:55.69 דקות, אחרי צרפת (7:52.09 דקות) ובריטניה (7:52.36 דקות).
אלופה אולימפית
באולימפיאדת בייג'ינג (2008) זכתה פלגריני במדליית זהב במשחה ל-200 מטר חופשי בשיא עולם חדש בתוצאה של 1:54.82 דקות לפני שרה איזקוביץ' מסלובניה (1:54.97 דקות) וג'יאינג פאנג מסין (1:55.05 דקות). כבר בשלב המוקדמות היא הוכיחה שהיא בכושר שיא ושברה את השיא העולמי של מנאודו כשקבעה תוצאה של 1:55.45 דקות. במשחה ל-400 מטר חופשי, בו החזיקה בשיא העולם, היא סיימה במקום החמישי המאכזב עבורה בתוצאה של 4:04.56 דקות, אחרי המנצחת רבקה אדלינגטון מבריטניה (4:03.22 דקות) וזאת משום שכבר בשלב המוקדמות היא קבעה את הזמן המהיר בתחרות בתוצאה של 4:02.19 דקות. בנוסף, במשחי השליחות 4x200 מטר חופשי היא וחברותיה סיימו במקום ה-4 בתוצאה של 7:49.76 דקות, הזמן שקבעה ב"זינוק שליחים" היה 1:54.97 דקות, ראשונות סיימו האוסטרליות בשיא עולם חדש (7:44.31 דקות), במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי היא סיימה במקום ה-10 בתוצאה של 3:40.42 דקות, ובמשחה 4x100 מטר מעורב היא סיימה במקום ה-14 בתוצאה של 4:04.93 דקות.
באליפות אירופה בשחייה (בריכה של 25 מטר) שנערכה ברייקה, קרואטיה בדצמבר2008 זכתה פלגריני במדליית זהב בשיא עולם חדש (השיא הנוכחי), בתוצאה של 1:51.85 דקות.
2009
במשחקי הים התיכון שנערכו בפסקרה, איטליה ב-27 ביוני2009 החזירה לעצמה פלגריני את שיא העולם כשקבעה תוצאה של 4:00.41 דקות. היה זה שיפור לשיא של ג'ואן ג'קסון מבריטניה ששברה את השיא של פלגריני (החזיק מעמד כשנה), במרץ 2009 באליפות בריטניה בשחייה שנערכה בשפילד. בנוסף, היא זכתה במדליית זהב נוספת במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:40.63 דקות.
אלופת עולם
באליפות העולם בשחייה שנערכה ברומא ב-2009 זכתה פלגריני בשתי מדליות זהב. במשחה ל-400 מטר חופשי, כשקבעה שיא עולם חדש של 3:59.15 דקות, ובכך הייתה לשחיינית הראשונה בהיסטוריה ששחתה משחה זה מתחת ל-4 דקות, שנייה סיימה ג'קסון (4:00.60 דקות) ושלישית אדלינגטון (4:00.79 דקות) ובמשחה ל-200 מטר חופשי בשיא עולם חדש בתוצאה של 1:52.98 דקות, לפני השחייניות מארצות הבריתאליסון שמיט (1:54.96 דקות) ודנה ולמר (1:55.64 דקות). בשלב חצי הגמר היא שיפרה את שיאה העולמי והעמידה אותו על 1:53.67 דקות.
2010
באליפות אירופה בשחייה שנערכה בבודפשט באוגוסט 2010 זכתה פלגריני במדליית זהב במשחה ל-200 מטר חופשי בשיא תחרות חדש של 1:55.45 דקות, לפני סילקה ליפוק מגרמניה (1:56.98 דקות) ואגנס מוטינה מהונגריה (1:57.12 דקות) ובמדליית ארד במשחה ל-800 מטר חופשי בתוצאה של 8:24.99 דקות, אחרי לוטה פריס מדנמרק (8:23.27 דקות) ואופלי-סריל אטיין מצרפת (8:24.00 דקות).
2011
באליפות העולם בשחייה שנערכה בשאנגחאי, סין בשנת 2011 זכתה פלגריני בשתי מדליית זהב, במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:55.58 דקות, לפני קיילי פלמר מאוסטרליה (1:56.04 דקות) וקמיל מופה מצרפת (1:56.10 דקות) ובמשחה ל-400 מטר חופשי בתוצאה של 4:01.97 דקות, לפני אדלינגטון (4:04.01 דקות) ומופה (4:04.06 דקות).
2012
באליפות אירופה בשחייה שנערכה בדברצן, במאי 2012 זכתה פלגריני ב-3 מדליות, מהן שתי מדליות זהב ומדליית ארד אחת. מדליות זהב במשחה ל-200 מטר חופשי פעם שנייה ברציפות (1:56.76 דקות) ובמשחה שליחות 4x200 מטר חופשי (7:52.90 דקות). מדליית ארד במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי (3:39.84 דקות).
באולימפיאדת לונדון (2012) סיימה פלגריני פעמיים במקום 5, במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:56.73 דקות ולא הצליחה להגן על תוארה ובמשחה ל-400 מטר חופשי בתוצאה של 4:04.50 דקות. נוסף לכך, היא סיימה במקום שביעי במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:56.30 דקות, במקום 11 במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:02.20 דקות ובמקום 12 במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:39.74 דקות.
2013
באליפות העולם שנערכה בברצלונה שבספרד בשנת 2013 זכתה פלגריני במדליית כסף במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:55.14 דקות, אחרי כוכבת האליפות מליסה פרנקלין מארצות הברית (1:54.81 דקות) ולפני קמיל מופה (1:55.72 דקות). נוסף לכך, היא סיימה במקום תשיעי במשחה ל-200 מטר גב בתוצאה של 2:09.97 דקות, במקום שביעי במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:57.91 דקות ובמקום עשירי במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:39.50 דקות.
2014
באליפות אירופה שנערכה בברליןגרמניה באוגוסט 2014 זכתה פלגריני ב-3 מדליות, 2 זהב ו-1 ארד. מדליות זהב, במשחה ל-200 מטר חופשי בפעם השלישית ברציפות, בתוצאה של 1:56.01 דקות, לפני קטינקה הוסו מהונגריה (1:56.69 דקות) ופמקה המסקרק (1:56.81 דקות) ובמשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בשיא אליפות חדש של 7:50.53 דקות, לפני שוודיה (7:51.03 דקות) והונגריה (7:54.23 דקות). מדליית ארד, במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:37.63 דקות, אחרי שוודיה (3:35.82 דקות) והולנד (3:36.26 דקות).
2015
באליפות העולם שנערכה בקאזאןרוסיה באוגוסט 2015 זכתה פלגריני בשתי מדליות כסף, במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:55.32 דקות, אחרי קייטי לדקי (1:55.16 דקות) ולפני מליסה פרנקלין (1:55.49 דקות), שתיהן מארצות הברית ובמשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:48.41 דקות, אחרי ארצות הברית (7:45.37 דקות) ולפני סין (7:49.10 דקות). נוסף לכך, היא סיימה במקום חמישי במשחה שליחים 4x100 מטר חופשי משולב (שתי שחייניות ושני שחיינים) בתוצאה של 3:25.26 דקות ובמקום שישי במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:37.16 דקות.
באליפות אירופה (בריכת 25 מטר) שנערכה במכון וינגייט, נתניה בדצמבר אותה שנה זכתה פלגריני בשתי מדליות זהב, במשחה ל-200 מטר חופשי (1:51.89 דקות) ובמשחה שליחות 4x50 מטר חופשי (1:36.05 דקות).
2016
באולימפיאדת ריו דה ז'ניירו (2016) סיימה פלגריני במקום רביעי במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:55.18 דקות, במקום שישי במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:36.78 דקות, בשלב המוקדמות הנבחרת האיטלקית קבעה שיא לאומי חדש של 3:35.90 דקות ועלתה מהמקום הרביעי, כשחיינית רביעית היא קבעה ב"זינוק שליחות" תוצאה של 53.17 שניות, במקום שמיני במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 3:59.50 דקות ובמקום 13 במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי בתוצאה של 7:57.74 דקות.
באליפות העולם (בריכת 25 מטר) שנערכה בוינדזור, אונטריו, קנדה בדצמבר אותה שנה היא זכתה ב-3 מדליות, אחת מכל סוג. מדליית זהב, במשחה ל-200 מטר חופשי בתוצאה של 1:51.73 דקות, לפני קטינקה הוסו (1:52.28 דקות) וטיילור ראק מקנדה (1:52.50 דקות), מדליית כסף, במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי (3:30.28 דקות), כשחיינית רביעית היא קבעה ב"זינוק שליחות" תוצאה של 52.19 שניות ומדליית ארד, במשחה שליחות 4x50 מטר חופשי (1:35.61 דקות), כשחיינית רביעית היא קבעה ב"זינוק שליחות" תוצאה של 24.11 שניות.
2017
באליפות העולם שנערכה בבודפשט, הונגריה, ביולי 2017 זכתה פלגריני במדליית זהב במשחה ל-200 מטר חופשי, בתוצאה של 1:54.73 דקות, לפני קייטי לדקי ואמה מקיאן מאוסטרליה (1:55.18 דקות) ובכך הייתה לשחיינית היחידה בהיסוריה שזכתה במדליה באותו משחה, ב-7 אליפויות עולם רצופות (בין 2005 ל-2017), הן בין הגברים והן בין הנשים. נוסף לכך, היא סיימה במקום 15 במשחה ל-100 מטר חופשי בתוצאה של 54.26 שניות. בשלב המוקדמות היא קבעה תוצאה של 53.92 שניות, במקום חמישי במשחה שליחים 4x100 מטר חופשי משולב בתוצאה של 3:24.89 דקות, במקום שמיני במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 3:59.98 דקות, במקום שמיני במשחה שליחים 4x100 מטר מעורב משולב בתוצאה של 3.46.33 דקות ובמקום 10 במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי בתוצאה של 3:39.08 דקות.
פלגריני קבעה 11 שיאי עולם. 8 שיא עולם במשחה ל-200 מטר חופשי (6 בבריכות אולימפיות ו-2 בבריכת 25 מטר) ו-3 שיאי עולם במשחה ל-400 מטר חופשי בבריכות אולימפיות.
.jpg)
