Resident als Estats Units des dels set anys, debutà al circuit professional el 2001 i obtingué el primer títol de Grand Slam als disset anys, en guanyar el torneig de Wimbledon del 2004. Posteriorment es proclamà vencedora de l’Obert dels Estats Units (2006), de l’Obert d’Austràlia (2008) i de Roland Garros (2012 i 2014). El 2012 fou finalista als individuals femenins dels Jocs Olímpics de Londres davant de Serena Williams.
Simultàniament desenvolupà una carrera destacada com a model que l’ha projectat més enllà de l’àmbit esportiu i l’ha convertit en una de les esportistes amb més ingressos de la història.
El 2016 fou suspesa durant quinze mesos de l’alta competició (gener del 2016 - abril del 2017) per la Federació Internacional de Tennis per haver donat positiu per meldonium en un control antidopatge. En retornar a la competició, la seva trajectòria estigué marcada per les lesions i no recuperà el nivell anterior. Anuncià la retirada definitiva el febrer del 2020.