In vasca lunga detiene il record europeo della 4x100 m stile libero; in vasca corta invece detiene i primati mondiali della 50 m, 4x50 m, 4x100 m e 4x200 m stile libero.
Alla sua seconda Olimpiade a Londra 2012 ha vinto due titoli olimpici nei 50 e 100 m stile libero, stabilendo in entrambe le specialità il nuovo record olimpico, facendo fermare il cronometro a 24"05 e 53"00. Nella staffetta 4x100 m stile libero ha colto l'argento. Si è poi piazzata 6ª nella 4x100 m misti.
Kromowidjojo alle Olimpiadi 2012 con le tre medaglie vinte
Grazie alle tre medaglie ottenute è stata l'atleta olandese più premiata dell'edizione ed è stata designata come portabandiera alla cerimonia di chiusura.
Ai Giochi olimpici di Rio de Janeiro 2016 ha ottenuto il 6º posto nei 50 e il 5º posto nei 100 m stile libero, cedendo lo scettro delle discipline della velocità rispettivamente alla danese Pernille Blume ed alle nordamericane Simone Manuel e Penny Oleksiak, che hanno ricevuto l'oro a pari merito e migliorato di 3 decimi il primato olimpico da lei stabilito nell'edizione precedente. Con la staffetta 4x100 m stile libero si è piazzata ai piedi del podio.
Dubai 2010: oro nei 50m sl, nei 100m sl e nella 4x100m sl.
Doha 2014: oro nei 50m sl, nella 4x50m sl, nella 4x100m sl e nella 4x200m sl e bronzo nei 100m sl.
Windsor 2016: oro nei 50m sl, argento nei 100m sl, nella 4x50m sl e nella 4x50m sl mista e bronzo nella 4x100m sl.
Hangzhou 2018: oro nei 50m sl, nei 100m sl e nei 50m farfalla, argento nella 4x50m sl, nella 4x100m sl, nella 4x50m sl mista e nella 4x50m misti mista e bronzo nella 4x50m misti.
Abu Dhabi 2021: oro nei 50m farfalla e nella 4x50m misti mista, argento nei 50m sl e nella 4x50m sl mista, bronzo nella 4x50m sl e nella 4x50m misti.
^abMiglior prestazione mondiale. La FINA non riconosceva le staffette 4x50 m come eventi ufficiali, per cui non ratificava i record mondiali per queste discipline. La LEN riconosce invece da sempre questi eventi come ufficiali e pertanto ratifica ufficialmente i tempi come record europei. I Campionati europei di nuoto in vasca corta erano la competizione internazionale più importante dove si svolgevano queste staffette. Dai Campionati mondiali in vasca corta del 2014, tali staffette vennero disputate per la prima volta al di fuori del continente europeo e per questo riconosciute anche a livello internazionale. La FINA però non accettò i record europei già stabiliti in queste distanze come nuovi primati mondiali. Per questa ragione le prestazioni segnalate come "MPM" risultano inferiori rispetto ai record mondiali ufficialmente riconosciuti dalla FINA.
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