Walasiewicz odniosła wielki sukces podczas mistrzostw Europy z 1938, kiedy to po raz pierwszy w zawodach uczestniczyły kobiety. Zdobyła tam dwa złote (100 metrów i 200 metrów) i 2 srebrne medale (skok w dal i sztafeta 4 × 100 metrów). Wywalczyła też siedem medali Światowych Igrzysk Kobiecych (1930, 1934), w tym cztery złote w biegach sprinterskich.
W czasie swojej kariery 14 razy poprawiała rekordy świata, doprowadzając je do wyników: 6,4 s na dystansie 50 metrów (1933); 7,3 s na 60 metrów (1933, wyrównany w 1936); 9,8 na 80 m (1933); 11,6 s na 100 metrów (1937); 23,6 s na 200 metrów (1935); 24,3 na 220 jardów oraz 3:02.5 na 1000 metrów (1933). Wyniki lepsze od oficjalnego rekordu świata uzyskiwała również w skoku w dal.
W latach 1933–1946 była 24-krotną mistrzynią Polski na 60 m, 100 m, 200 m, 80 m ppł., skoku w dal, skoku w dal z miejsca, rzucie oszczepem, 3-boju, 5-boju oraz 54-krotną rekordzistką Polski. W barwach Polski wystąpiła jeszcze podczas mistrzostw Europy w Oslo (1946), jednak już bez sukcesów.
Na początku września 1936 dokonała ujęcia złodzieja Chaima Miodownika usiłującego ją okraść na placu Unii Lubelskiej w Warszawie.