Az 1989. május 4-én született Gyurta 2002-ben minden távon döntős lett mellúszásban az ob-n. 200 méteren második lett. A 2003-ban négy aranyérmet nyert a rövid pályás ob-n.
2004-ben megszerezte első hazai bajnoki aranyát 50 méteres medencében is. Az olimpián a selejtezőből, majd az elődöntőből is a legjobb idővel jutott tovább. Utóbbit Rózsa Norbert 1992-ben felállított magyar csúcsát megdöntve teljesítette. A döntőben ezüstérmes lett, mellyel országos ismertségre tett szert. Az évet a világranglista negyedik helyén zárta. A rövid pályás Eb-n életkora miatt nem indulhatott.
2005–2008: a csalódások évei
A 2005-ös montreali világbajnokságot eredményei romlása miatt kihagyta. 2005 végén egy zágrábi versenyen országos csúcsot javított rövidpályán. 2006 nyarán, a mallorcai ifi Eb-n betegsége miatt nem indult, majd a budapesti Eb-n csak 11. helyezést ért el fő számában.
A 2007-es vb-n 200 mellen a selejtezőben megúszta az olimpiai A-szintet. A döntőben hatodikként végzett. Az ifi Eb-n ifjúsági Európa- és magyar felnőtt csúccsal lett első. 50 mellen hetedik volt. 100 mellen élete legjobbjával és ifi Európa-csúccsal lett első. A vegyes váltóval bronzérmet szerzett. Az ob-n, melyet közvetlenül az ifi Eb után rendeztek, nem indult.
A rövid pályás Európa-bajnoki címét a debreceni EB-n sikerült megvédenie Európa-csúccsal, megszerezve a magyar csapat 4. aranyérmét. 100 mellen először lépte át az 1 perces határt, ami a 13. helyhez volt elég. A 2008-as Eb-n 100 méteren, olimpiai B-szinttel 23. lett. 200 mellen ötödik volt. Az ob-n 100 méter mellen is teljesítette az olimpiai A-szintet. A 2008-as pekingi olimpián 200 méteres mellúszásban Európa-csúcsot úszott a selejtezőben. Az elődöntőből ötödikként jutott tovább. A döntőben ötödik helyezést ért el. 100 mellen egyéni csúcsot úszva sem jutott tovább a selejtezőből. A rövid pályás Eb-n 50 mellen magyar csúccsal 22. volt.
2009–2015: újra a sikerek útján
A visszatérés a 2009-es római világbajnokságon jött el: 200 méteres mellúszásban 2:07,64-es új Európa-rekorddal világbajnok lett, 100 mellen pedig megdöntötte Güttler Károly magyar csúcsát.
2009 decemberében az 100 méteres mellúszásban, a selejtezőben és az elődöntőben Európa-csúcsot úszva, ezüstérmes lett, 200 méteren viszont 2:00,67 perces világcsúccsal aranyérmet nyert. 2010. augusztus 12-én a budapesti Eb-n aranyérmet nyert 200 méteres mellúszásban, 100 mellen negyedik lett, míg a 4 × 100 méteres vegyes váltóval hetedik helyezést szerzett. A rövid pályás vb-n 100 méteren hatodik, 200 méteren második volt.
A 2011-es vb-n 200 méter mellen ismételten világbajnok lett. A rövid pályás Európa-bajnokságon 100 m mellen ötödik, 200 m mellen első lett. Az év végén tagja volt az Európa-válogatottnak. 2012-ben az Eb-n 200 méteres mellúszásban arany-, a vegyes váltóval bronzérmes volt.
A londoni olimpián100 méter mellen 59,76 másodperces magyar csúccsal a negyedik helyen jutott az elődöntőbe,ahol újabb országos csúccsal (59,74) a hetedik helyen került a döntőbe. A fináléban újabb magyar csúccsal (59,53) negyedik lett. 200 méter mellen első lett a selejtezőben. Az elődöntőben a második legjobb időt úszta. A döntőben 2.07,28-as, új világcsúcsot jelentő időeredménnyel az első helyen végzett, ezzel megszerezte a magyar úszócsapat első aranyérmét. Gyurta már másnap bejelentette, hogy másolatot készíttet az olimpiai aranyérméről, melyet eljuttat az általa nagyon tisztelt, a 2012 tavaszán elhunyt mellúszó társa, Alexander Dale Oen családjának, tisztelegve a kiváló versenyző emlékének. A NOB nem engedélyezte az érem pontos lemásolását, ezért egy emlékérem készült, amelyet 2013. január 12-én adott át Hamarban Dale Oen bátyjánakA Nemzetközi Fair Play Bizottság Gyurtát felterjesztette Fair Play-díjra, amelyet 2013 szeptemberében vehetett át.
2012-ben a rövid pályás világbajnokságon 200 méter második helyen jutott a döntőbe, ahol világbajnoki csúccsal lett aranyérmes. Tagja volt a 4 × 100 méteres vegyesváltónak is, amit kizártak a döntőben.
2013–2016 : újabb címvédések és a riói botlás
A barcelonai világbajnokság 200 méteres döntőjében új világbajnoki és Európa-rekorddal nyert. Ő lett az első magyar úszó, aki ugyanabban a versenyszámban háromszor nyert világbajnokságot. Az év végén a LEN 2013 második legjobb európai úszójának választotta. A rövid pályás Európa-bajnokságon 100 és 200 méter mellen aranyérmes lett.
A 2014-es úszó EB-n 50 m mellen 17., 100 m mellen 4., a vegyes váltóval bronzérmes volt. 2015-ben Kazanyban 100 m mellen 22., 200 m mellen harmadik helyen végzett. Rióban előbb 100 méter mellúszásban nem jutott a döntőbe, itt az előfutamokban szétúszásra kényszerült volna, de visszalépett, majd címvédőként 200 méter mellúszásban nem tudott a 16 közé jutni. Az olimpia ideje alatt beválasztották a NOB sportolói bizottságába. Októberben bejelentette, hogy edzéseit a továbbiakban Széles Sándor helyett Nagy József irányítja.
