Destacando-se na ginástica artística, Filipa Martins representou Portugal em três edições dos Jogos Olímpicos: Rio 2016, Tóquio 2020 e Paris 2024.

Em 2015, a ginasta foi nomeada Atleta Feminina do Ano pela Confederação do Desporto de Portugal, um ano antes de alcançar o 37º lugar na qualificação do all-around, o melhor resultado de sempre para uma ginasta portuguesa nos Jogos Olímpicos.

Em 2019, conquistou a medalha de ouro no all-around nos Campeonatos Nacionais e representou o país nos Jogos Europeus de Minsk, ficando em 15º lugar.

Em 2021, fez história ao tornar-se na primeira ginasta portuguesa a qualificar-se para uma final de um evento europeu, alcançando a quarta posição na final das barras assimétricas, modalidade em que ganhou o bronze em 2023, na Taça do Mundo de Cottbus, garantindo uma vaga individual para os Jogos Olímpicos de Paris 2024 ao terminar em quarto lugar no all-around nos Campeonatos Mundiais. Em setembro, retirou-se da alta competição e iniciou um mestrado em treino de alto rendimento e treino de jovens na Universidade do Porto, demonstrando seu compromisso com o desenvolvimento contínuo tanto no desporto quanto na educação. 

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