Włoszka startowała w finale 200 m stylem dowolnym. Na tym dystansie jest rekordzistką świata, srebrną medalistką olimpijską z Aten (w 2004 roku miała 17 lat), mistrzynią igrzysk w Pekinie (2008). Potem zdobyła siedem medali mistrzostw świata (trzy złote: w 2009, 2011 i 2017), w środę dodała ósmy, znów najcenniejszy.
Pokonała po przyspieszeniu na ostatnich 50 m rewelację z Australii Ariarne Titmus (mistrzynię na 400 m kraulem) i doświadczoną Szwedkę Sarah Sjoestroem.
Dla rodaków Pellegrini jest od lat postacią ikoniczną, nie tylko dlatego, że tak szybko pływa kraulem, ale także z powodu niebanalnej osobowości, którą kiedyś sama definiowała słowami: „Jestem skomplikowana, perfekcyjna, mściwa, zaborcza, jednocześnie niegrzeczna, słodka i melancholijna".
Można śmiało dodać wiele innych przymiotników: uparta, próżna, zabobonna, strachliwa (nie pływa w morzu), można opisywać liczne tatuaże i przywoływać wypowiedzi na granicy skandalu. Bywało o niej głośno z okazji barwnego życia uczuciowego i związków ze znanymi pływakami, Luką Marinem i Filippo Magninim, bywało jeszcze głośniej z powodu konfliktu z odpowiedniczką z Francji – Laure Manaudou.
Włosi lubią takie bohaterki. Federica, zwana kiedyś Lwicą z Werony, ma wszelkie cechy współczesnej gwiazdy: uwielbia (z wzajemnością) media społecznościowe, kocha modę (bywa modelką), często jest na okładkach magazynów (nawet tych dla mężczyzn).