焦刘洋出生于哈尔滨，她的父亲也是运动健将，所以从小就培养焦刘洋。5岁的时候，焦刘洋就开始练习游泳了，此后又被送到哈尔滨体校训练。13岁的时候，焦刘洋被广州军区部队游泳队选中，也登上了更大的舞台。一年之后，焦刘洋就入选了国家队，她也在全运会上拿到奖牌，是公认的潜力新人，被重点培养。
进入国家队之后，焦刘洋进步的速度更快了。06年她拿到了亚锦赛200米蝶泳的金牌，到了08年的北京奥运会上，焦刘洋又拿到了女子200米蝶泳的银牌，当时她的成绩就打破了世界纪录。此后焦刘洋延续着出色的表现，在世锦赛、亚运会、世界杯、军运会等大赛上，都有金牌入账，被称为蝶泳皇后。
2012年的伦敦奥运会，焦刘洋迎来了生涯的巅峰时刻，在200米蝶泳项目中，焦刘洋成功夺金，并且打破了奥运会纪录。在那之后，焦刘洋又拿了几枚大赛金牌。一直到2015年的时候，她才掉出了国家队的大名单，后来就低调退役了。
