A fost o perioadă în care gimnastica românească avea nevoie de noi talente. A apărut Cătălina Ponor care a fost văzută în timpul unei căutări de talente la nivel național. Tânăra avea să fie aleasă să se antreneze cu echipa națională. A excelat în toți anii, cât a reprezentat România. Dar, ca orice om, a avut și momente de neîncredere în forțele proprii.
După perioada de antrenamente, intense, au început să apară și competițiile pentru Cătălina Ponor. Tânăra sportivă avea să concureze la primul său concurs major în 2003. Atunci participa la campionatele mondiale, câștigând o medalie de argint. Avea doar șaisprezece ani.
Ea a continuat să câștige încă două medalii de argint, la bârnă și la sol. În mai 2004 câștigă medalia de aur în toate cele trei probe de la Campionatele Europene. Trei luni mai târziu, la Olimpiada de la Atena din 2004, a condus echipa României la victorie în proba pe echipe.
De asemenea, s-a calificat la două finale pe aparate șase zile mai târziu. La bară, a depășit-o pe Carly Patterson din SUA cu 9.787 la 9.775. Cătălina Ponor câștiga atunci a doua medalie de aur. După o pauză de doar 45 de minute, Ponor câștiga și finala exercițiului la sol. Marja ei de puncte a fost cea mai mare din istoria evenimentului.
După prezența la Londra în 2012 Cătălina Ponor avea să se retragă din viața competițională. Dar, pasionată de gimnastică, încă de mică, nu a putut sta departe. Așa că în 2015, revine în competiții.
La propunerea celor doi antrenori, Octavian Bellu și Mariana Bitang, Cătălina Ponor își reia antrenamentele în 2015, ca mai apoi, în 2016 să participe la Rio. Într-un interviu recent, Cătălina Ponor și-a adus aminte de momentul în care numele ei a fost ales de Federația Română de profil să reprezinte țara la Rio, declarând:
„Da, extrem de fericită în interior. Dr în exterior n-am putut să mă bucur atât de mult, pentru că veneam după o dezamăgire la bârnă. E greu să ai tabela în față să vezi că ești pe locul 3. Dpă care, la două minute să vezi că ești pe locul patru.(…) Am plecat din sala de concurs și m-am dus în sala de antrenament. Pentru că trebuia să mă pregătesc pentru finala de la soș. M-am așezat într-un colț și am început să plâng de bubuia solul sub mine.
Domnul Belu a venit să mă încurajeze să merg mai departe. Eeu i-am spus că nu vreau să mai concurez.(…) Și am auzit-o pe doamna Mariana din colțul celălalt al sălii care mi-a spus să nu mai fac „ponorisme” în sală. Ori să mă duc la sol și să dau tot ce pot, ori dacă nu, să-mi iau bilet la primul avion și să mă duc acasă. (…) Atunci mi s-au uscat lacrimile și m-am dus direct în sala de concurs.”, a povestit Cătălina Ponor la Click.ro.