焦劉洋出生于黑龍江哈爾濱，父親焦春松曾是校隊110米欄選手，因父親要求學習游泳項目，5歲時焦劉洋被送到黑龍江交通學校游泳班，此后又輾轉(zhuǎn)來到哈爾濱體校，師從教練童宇星。

2004年，廣州軍區(qū)部隊游泳隊招收運動員，父母經(jīng)過協(xié)商，13歲的焦劉洋在進入廣州軍區(qū)部隊游泳隊。

2005年，焦劉洋在十運會200米蝶泳中獲得銀牌，躋身中國游泳新星行列；11月，焦劉洋進入國家隊，成了劉海濤教練的弟子，每天進行將近2萬米的訓練。

2006年，16歲的劉洋在世界杯短池游泳賽斯德哥爾摩站獲得女子200米蝶泳亞軍及女子100米蝶泳比賽中名列季軍；同年第七屆亞洲游泳錦標賽女子200蝶泳比賽中獲得冠軍；在全國游泳冠軍賽上，焦劉洋獲得女子200米蝶泳銀牌。

2007年，焦劉洋在墨爾本世錦賽上獲得中國女子個人最好名次；在200米蝶泳項目中獲得第四名，并游出了自己最好成績2分7秒22；在日本公開賽200米蝶泳中獲得第四名，同時將成績提升至2分7秒06；11月，在世界杯短池游泳系列賽柏林站中獲得女子200米蝶泳冠軍。

2008年，在全國游泳冠軍賽暨奧運會選拔賽中獲得女子200米蝶泳亞軍，并取得北京奧運會參賽資格；8月14日，焦劉洋在北京奧運會女子200蝶泳比賽中，以2分04秒72獲得銀牌，并與冠軍劉子歌一起打破了世界紀錄。

2009年7月，焦劉洋在羅馬世錦賽獲得100米蝶泳季軍、200米蝶泳第五名，同時獲得女子4X100米混合泳接力金牌；在十一運會上，以57秒40獲得女子100米蝶泳亞軍、200米蝶泳亞軍；同年獲得亞洲游泳錦標賽女子200米蝶泳亞軍及第五屆東亞運動會（香港）50米蝶泳冠軍。

2010年，在廣州亞運會上，焦劉洋一舉獲得女子100米蝶泳冠軍、女子200米蝶泳冠軍、女子4X100米混合泳接力冠軍。

2011年，焦劉洋在上海游泳世錦賽，獲得女子200米蝶泳冠軍；在全國游泳冠軍賽女子50米蝶泳中獲得季軍、200米蝶泳中獲得亞軍；7月20日，在第五屆世界軍人運動會中獲得女子50米蝶泳冠軍、女子200米蝶泳冠軍、女子4X100米自由泳接力冠軍；同年在短池游泳世界杯新加坡站女子100米蝶泳獲得銀牌；獲得短池游泳世界杯北京站女子100米蝶泳季軍、女子100米仰泳冠軍、女子100米混合泳冠軍、女子50米蝶泳季軍。

2012年8月1日，焦劉洋在倫敦奧運會女子200米蝶泳比賽中，以2分04秒06破奧運會紀錄的成績奪得金牌，這是她個人獲得的第一枚奧運會金牌，同時也是中國代表團倫敦奧運會奪得的第17枚金牌；同年8月8日，焦劉洋被解放軍和武警部隊選舉為十八大代表。2014年5月15日，焦劉洋在全國冠軍賽女子200米蝶泳中獲得冠軍；9月24日，焦劉洋在仁川亞運會游泳女子200米蝶泳決賽中獲得冠軍。

2015年4月，寶雞全國游泳冠軍賽暨世錦賽選拔賽上，焦劉洋的倩影只是在女子50米自由泳預(yù)賽中一閃而逝。主項的200米蝶泳未參賽、未達標，焦劉洋表示，以她的狀態(tài)，根本無法適應(yīng)世界大賽的要求，而且通常來講，全國冠軍賽每個個人項目的前兩名同時達到世錦賽a標者，才有資格代表中國前往俄羅斯的喀山，參加兩年一次的游泳世錦賽。盡管冠軍賽后還會有一些小的賽事可以去沖擊a標，但她已不準備參加，因為身體達不到標準。

2015年7月，在出征喀山世錦賽前的中國游泳隊的名單中并沒有焦劉洋，自2007年的墨爾本以來，焦劉洋將首次缺席世錦賽。

（數(shù)據(jù)參考資料來自：）

2014年，在獲得奧運金牌之后，焦劉洋也大方地公開了自己的感情生活，承認與中國隊昔日自由泳“一哥“陳祚的戀情。廣州亞運會后，兩人確定戀愛關(guān)系。對于感情，焦劉洋并不希望被過分關(guān)注，但她也坦言不會去掩飾。

2012年8月，焦劉洋當選中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會代表，在選舉產(chǎn)生的十八大代表中，22歲的焦劉洋是最年輕的一位。

焦劉洋不容易，從2008年的銀牌到2012年的金牌，她在這個過程中的付出是常人難以體會的。她展現(xiàn)的是軍人的品質(zhì)和精神。（前世界冠軍賀慈紅評）

她悟性極高，掌握很快。（教練劉海濤評）