2001-2003Edit

Tijdens de negende Wereldkampioenschappen Aquatics in Fukuoka, Japan, won Coughlin drie medailles – één goud, één zilver en één brons. Ze won haar gouden medaille op de 100 meter rugslag met Diana Mocanu (Roemenië) die het zilver won en Antje Buschschulte (Duitsland) die het brons won. Coughlin won haar zilveren medaille in de 4×100 meter wisselslag estafette voor vrouwen, samen met Megan Quann, Mary Descenza en Erin Phenix; de Australiërs wonnen het goud (Calub, Jones, Thomas, Ryan). Coughlin won haar bronzen medaille op de 50-meter rugslag; mede-Amerikaanse Haley Cope won goud en Antje Buschschulte won het zilver.

Op de negende Pan Pacific kampioenschappen in Yokohama, Japan, won Coughlin zes medailles-vier golds en twee silvers. Coughlin won een van haar gouden medailles op de 100 meter rugslag voor vrouwen met een tijd van 59.72, en een andere op de 100 meter vlinderslag voor vrouwen met een tijd van 57.88. Coughlin won haar derde gouden medaille op de 100 meter vrije slag voor vrouwen met een tijd van 53,99. Ze won haar vierde gouden medaille in de 4×200-meter vrije slag estafette met Elizabeth Hill, Diana Munz en Lindsay Benko. Ze won haar zilveren medailles als lid van de tweede Amerikaanse estafetteteams in de 4×100 meter vrije slag en 4×100 meter wisselslag.

Tijdens de tiende Wereldkampioenschappen Aquatics in Barcelona, Spanje, won Coughlin twee medailles, waaronder een gouden en een zilveren. Coughlin won haar gouden medaille op de 4×100-meter vrije slag estafette voor vrouwen en een zilveren medaille op de 4×100-medley estafette.

2004 Olympische Zomerspelen van AtheneEdit

2004 Olympische Spelen
	2004 Athene	100 m rugslag
	2004 Athene	4×200 m vrije slag estafette
	2004 Athene	4×100 m vrije slag estafette
	2004 Athene	4×100 m wisselslag estafette
	2004 Athene	100 m vrije slag

Coughlin won op de Olympische Spelen van 2004 de gouden medaille op de 100 meter rugslag voor vrouwen.meter rugslag en won een zilveren medaille als lid van de U.S. vrouwen 4×100-meter vrije slag estafette team met Kara Lynn Joyce, Amanda Weir en Jenny Thompson. Ze brak ook een wereldrecord en won goud als lid van de 4×200-meter vrije slag estafette, zilver op de 4×100-meter wisselslag estafette en brons op de 100-meter vrije slag.

2005-2006Edit

Op de elfde Wereldkampioenschappen Aquatics in Montreal, Quebec, won Coughlin vijf medailles, waaronder een gouden en 2 zilveren en 2 bronzen. Coughlin won een gouden medaille op de 200 meter vrije slag estafette voor vrouwen en zilveren medailles op de 100 meter wisselslag estafette en de 100 meter vrije slag. Ze won ook bronzen medailles op de 100 m rugslag en de 100 m vrije slag estafette.

Coughlin werkte als een in-studio presentator voor MSNBC tijdens de Olympische Winterspelen van 2006 in Turijn, Italië.

2007 Wereldkampioenschappen AquaticsEdit

Op de Wereldkampioenschappen Aquatics 2007 won Coughlin vijf medailles: twee gouden, twee zilveren, en een bronzen. In haar eerste onderdeel, de 4×100 meter vrije slag estafette, won Coughlin een zilveren medaille samen met Lacey Nymeyer, Amanda Weir, en Kara Lynn Joyce. De volgende dag, op de 100 meter vlinderslag, werd ze derde in de finale met een tijd van 57.34, een Amerikaans record. In de finale van de 100 meter rugslag, die de volgende dag werd gehouden, brak ze haar eigen wereldrecord uit 2002 met een tijd van 59.44. Na een rustdag was Coughlin terug in het zwembad om de eerste leg te zwemmen in de 4×200 meter vrije slag estafette. Zwemmend in baan acht vestigde Coughlin het Amerikaanse record met een tijd van 1:56.43, waarmee ze het één dag oude record van Katie Hoff van 1:57.09 verbrak. Dana Vollmer, Lacey Nymeyer en Katie Hoff breidden elk de voorsprong uit en de eindtijd van 7:50.09 was een wereldrecord. De volgende dag eindigde Coughlin op de 4e plaats in de 100 meter vrije slag, ondanks dat ze in de halve finales het kampioenschapsrecord vestigde. In haar laatste onderdeel, de 4×100-meter wisselslag estafette, won Coughlin een zilveren medaille samen met Tara Kirk, Rachel Komisarz, en Lacey Nymeyer.

Olympische Zomerspelen 2008 PekingEdit

2008 Olympische Spelen
	2008 Peking	100 m rugslag
	2008 Peking	4×100 m vrije slag estafette
	2008 Peking	4×100 m vrije slag estafette
	4×100 m wisselslag estafette
	2008 Peking	100 m vrije slag
	2008 Beijing	200 m IM
	2008 Beijing	4×200 m vrije slag estafette

In Coughlin’s tweede Olympische optreden, in 2008 in Peking, werd ze de eerste Amerikaanse atlete die zes medailles won op één Olympische Spelen. Ze werd samen met vijfvoudig olympiër Dara Torres en viervoudig olympiër Amanda Beard gekozen tot aanvoerster van het Amerikaanse vrouwenzwemteam. Coughlin won de gouden medaille op de 100 meter rugslag op die Olympiades, de inaugurele vrouw om met succes een gouden medaille te verdedigen in dat evenement. haar wereldrecords werd overtroffen in de halve finale door Kirsty Coventry, zou nemen het zilver. Staande op het medaille platform, bloedde haar lip nog steeds nadat ze erop had gebeten tijdens de race om haar af te leiden van de pijn in haar benen. Ze won een zilveren medaille in de 4×100-meter vrije slag estafette, gezwommen met Lacey Nymeyer, Kara Lynn Joyce en Dara Torres, en won ook bronzen medailles in de 200-meter individuele wisselslag, 4×200-meter vrije slag estafette, en de 100-meter vrije slag. Ze won een zilveren medaille in haar laatste race in de 4×100-meter wisselslag estafette zwemmen met Rebecca Soni, Christine Magnuson, en Dara Torres.

2010 US Summer Nationals en Pan Pacific ChampionshipsEdit

Na het nemen van een 18-maanden onderbreking van het zwemmen, Coughlin keerde terug naar de concurrentie op de 2010 Conoco Phillips Summer Nationals. Coughlin kwalificeerde zich voor de Pan Pacific op de 100-meter rugslag met een tijd van 1:00.14.

Voordat ze aan de Pan Pacs deelnam, werd Coughlin, samen met Amanda Beard, opnieuw verkozen tot co-captain van Team USA. In de finale van de 100 meter vrije slag won Natalie Coughlin het goud, waarmee ze een nieuw Pan Pacific record vestigde (53.67). In de finale van de 100 meter rugslag eindigde Coughlin als derde (59.70) achter Emily Seebohm (Australië) en Aya Terakawa (Japan). Coughlin won nog twee keer goud bij de start van zowel de 4×100-meter vrije slag estafette en de 4×100-meter wisselslag estafette.

2011 World Aquatics ChampionshipsEdit

Op de 14e Wereldkampioenschappen Aquatics in Shanghai, China, won Coughlin drie medailles – een goud, een zilver, en een brons. Ze won een gouden medaille in de 4×100-meter wisselslag estafette voor vrouwen met haar Amerikaanse collega’s Rebecca Soni, Dana Vollmer en Missy Franklin in een tijd van 3:52.36. Ze won een zilveren medaille op de 4×100 meter vrije slag estafette met haar Amerikaanse collega’s Missy Franklin, Jessica Hardy en Dana Vollmer met een tijd van 3:34.47, waarbij Nederland eerste werd met een tijd van 3:33.96. Ze won een bronzen medaille op de 100 meter rugslag voor vrouwen, haar enige individuele medaille op deze kampioenschappen, met een tijd van 59.15. Coughlin leidde voor de hele race, toen in de laatste paar meter, Zhao Jing en Anastasia Zueva haar uit.

2012 Olympische Zomerspelen LondenEdit

Tijdens de United States Olympic Trials 2012 in Omaha, Nebraska, het Amerikaanse kwalificatie-evenement voor de Olympische Spelen, kwam de 29-jarige veteraan Coughlin in competitie met een jongere generatie Amerikaanse zwemmers. Om zich te kwalificeren voor de Amerikaanse ploeg in een bepaald individueel onderdeel, moeten zwemmers bij de beste twee eindigen. In de finale van de 100 meter rugslag eindigde ze als derde achter de tieners Missy Franklin en Rachel Bootsma, en werd zevende op de 100 meter vlinderslag. Coughlin nam ook deel aan de 100-meter vrije slag en werd zesde, waardoor ze zich kwalificeerde als lid van de Amerikaanse vrouwenploeg in de voorronde van de 4×100-meter vrije slag estafette.

Op de Olympische Zomerspelen 2012 in Londen zwom ze in de voorronde van de 4×100-meter vrije slag estafette, en zwom ze niet in de 4×100-meter finale, maar verdiende een bronzen medaille toen de Amerikaanse ploeg derde werd in de finale. Het was haar twaalfde Olympische medaille, het evenaren van het record eerder ingesteld door de Amerikaanse zwemmers Jenny Thompson en Dara Torres voor de meeste carrière Olympische medailles gewonnen door een vrouwelijke Amerikaanse atleet.

2013 Wereldkampioenschappen AquaticsEdit

Op de 2013 Phillips 66 Nationale Kampioenschappen, die ook diende als de selectie meet voor de Wereldkampioenschappen, besloot Coughlin om alleen de sprint vrije slag op te nemen en zwom de 50 en 100-meter vrije slag evenementen. Coughlin kwalificeerde zich voor de 50-meter vrije slag en de 4×100-meter vrije slag estafette. Coughlin eindigde als eerste op de 50 meter vrije slag met een tijd van 24.97, net voor de 16-jarige Simone Manuel, die een tijd van 25.01 zwom. Met de eerste plaats op de 50 meter vrije slag verzekerde Coughlin zich van een estafetteplaats omdat ze 5e was geworden op de 100 meter vrije slag, met een tijd van 54.04.

Ze won een gouden medaille op het evenement op de eerste avond van de zwemcompetitie in de 4×100 vrije slag estafette. Ze werd tweede voor team USA en zwom haar been in 52,98 seconden; ze was een van de slechts 6 vrouwen in het veld van 32 om de barrière van 53 seconden te doorbreken.

In haar laatste triomf, twee maanden voor haar 33e verjaardag in 2015, vestigde ze een Amerikaans vrouwenrecord van 27,51 seconden op de 50-meter rugslag.