Camelia Alina Potec s-a născut pe 19 februarie 1982, la Brăila, unde a și început înotul de performanță. A cucerit medalia de aur la Jocurile Olimpice de la Atena, în 2004, în proba de 200 m liber.
Multiplă campioană națională de junioare, s-a afirmat pe plan internațional în 1995, la Bath, la cea de-a treia ediție de vară a Festivalului Olimpic al Tineretului European, unde a obținut două medalii de aur, la 100 si 200 m spate.
În 1996, la Campionatele Europene de juniori de la Copenhaga, a obținut trei medalii de bronz – la 100, 200 si 400 m liber. Un an mai târziu, la Glasgow, la toate cele trei probe, a obținut aurul.
La Campionatele Europene de la Istanbul, din 199, a obținut primele medalii de aur în competiția seniorilor, la 200 si 400 m liber, iar la Campionatele Europene din 2000 a cucerit prima sa medalie de aur la ștafetă, la 4×200 m liber.
A doborât de 11 ori recordul național în diferite probe, a stabilit un nou record european, în 2010, în cadrul campionatelor naționale ale Franței, în proba de 1500 m liber, și a participat la patru ediții ale Jocurilor Olimpice de vară.
În 2004, la Jocurile Olimpice de la Atena, a obținut cel mai mare rezultat al carierei sale – titlul olimpic la 200 m liber. La Jocurile Olimpice de la Beijing a stabilit trei noi recorduri naționale. În 2012, după Jocurile Olimpice de la Londra, s-a retras din activitatea competițională.
Pe 31 octombrie 2013 a fost aleasă în funcția de președinte al Federației Române de Natație și Pentatlon Modern (FRNPM), devenind cel mai tânăr președinte de federație din România. În 2016, a fost aleasă în funcția de vicepreședinte al Comitetului Olimpic și Sportiv Român. Este și membru în Comisia Sportivilor din cadrul Federației Internaționale de Natație (FINA).
A primit titlul de Maestru Emerit al Sportului.