Començà el 1985 al Club Atletisme Viladecans sota el guiatge de Manolo Díaz, fou campiona de Catalunya de totes les categories d’edat, campiona d’Espanya cadet i jú-nior i subcampiona d’Europa sub-23 (1997). El 1995 debutà en els Campionats del Món absoluts, dels quals disputà vuit edicions fins el 2011. El 1996 es proclamà campiona d’Espanya de marxa en ruta i participà en la prova dels 20 km dels Jocs Olímpics d’Atlanta. En els Jocs Olímpics de Sydney (2000) guanyà la medalla de bronze en els 20 km marxa i esdevingué la primera atleta catalana que pujà en un podi olímpic. També disputà els Jocs d’Atenes (2004), Pequín (2008) i Londres (2012). En el Mundial del 2007 assolí el bronze en els 20 km. Disputà quatre Campionats d’Europa (1998, 2002, 2006, 2010) i sis Copes d’Europa (1998, 2001, 2002, 2007, 2009, 2011), en què conquerí una medalla de bronze (2002) i una d’or (2009). El seu palmarès en categoria absoluta inclou vuit títols de campiona d’Espanya en pista i sis en ruta, a més de cinc de campiona catalana en ruta i tres en pista. Fou recordista catalana i espanyola dels 5 km, 10 km i 20 km marxa. També competí a les files del Club Natació Barcelona, el Playas de Gandia, el Futbol Club Barcelona, el Club Atletisme Montbui i l’Associació Esportiva Blanc-i-blau. El 2009 creà el seu propi club, el Club Atletisme Maria Vasco. Es retirà al final del 2013.