Mauresmo is een voormalig nummer 1 in het enkelspel bij de junioren (1996).
Mauresmo bereikte in 1999 als ongeplaatste speelster de finale van het Australian Open, waarna zij doorbrak bij de volwassenen. Zij verloor deze finale van Martina Hingis. In de persconferentie na haar verrassende overwinning op Lindsay Davenport in de halve finale uitte de toen negentienjarige Mauresmo zich als lesbienne.
In 1998, 1999, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 speelde zij in/met het Franse team in de Fed Cup. In 2003 won Frankrijk de Fed Cup.
Op 13 september 2004 loste zij Justine Henin-Hardenne af als nummer 1 van de wereld, waarmee zij de eerste Française in de tennisgeschiedenis werd die de eerste plaats op de wereldranglijst gehaald heeft. Zij is hiermee ook de eerste speelster in de geschiedenis die zowel bij de junioren als bij de volwassenen op de eerste plaats gestaan heeft.
Tot nu toe was 2005 een van haar succesvolste jaren. Zij stond tot dan toe bekend als de speelster die op de belangrijke momenten haar zenuwen niet in bedwang kan houden en daardoor vrijwel alle belangrijke wedstrijden (finales, wedstrijden op het thuisfront onder andere Roland Garros) verloor. Echter, in 2005 lukte het haar eindelijk om een grote titel binnen te halen. Op het prestigieuze eindejaarstoernooi van de WTA, de WTA Tour Championships, won zij in de finale van haar landgenote en vriendin Mary Pierce. De titelverdedigster, de Russin Maria Sjarapova, werd al in de halve finale uitgeschakeld.
Het jaar 2006 startte goed. Mauresmo won het Australian Open van Justine Henin, die moest opgeven in de tweede set als gevolg van maagkrampen. Mauresmo voelde de opgave aan als een vernedering: zij won het toernooi immers door opgave van haar tegenspeelster en niet door haar te verslaan. Het ongenoegen tussen de twee Franstalige speelsters bleef tot na het US Open bestaan. Enkele weken later won zij ook het Tier II toernooi "Proximus Diamond Games" in het Antwerpse Sportpaleis. Ze had drie sets nodig om publiekslieveling Kim Clijsters te verslaan. Door haar tweede opeenvolgende overwinning kwam het diamanten racket, de felbegeerde trofee van het toernooi die 1 miljoen euro waard is, binnen bereik. Indien zij binnen drie jaar het toernooi nog een keer wint, mag zij de trofee, die in WTA-kringen omschreven wordt als "meest begeerlijke trofee ter wereld", mee naar huis nemen.
Mauresmo ging op haar elan verder naar Wimbledon, hoewel zij op het grastoernooi van Eastbourne reeds in de eerste ronde was uitgeschakeld. In de halve finale versloeg zij daar Maria Sjarapova; in de finale weerhield zij Henin-Hardenne van een career slam: 2-6, 6-3 en 6-4. Zo won Mauresmo haar tweede grandslamtitel en haar eerste grastoernooi.
Het jaar 2007 begon minder rooskleurig. Tijdens het Australian Open verloor zij in de vierde ronde van de ongeplaatste Lucie Šafářová.
In februari won zij echter voor de derde keer in vijf jaar de Proximus Diamond Games in Antwerpen, en mocht zij het gouden racket vol diamanten ter waarde van 1 miljoen euro mee naar huis nemen.
Op Wimbledon verloor Mauresmo slechts tien games in de eerste drie ronden. Toch verloor zij in de vierde ronde van de als 14e geplaatste Nicole Vaidišová in drie sets: 6-7, 6-4 en 1-6.
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
