ノバ・センチュリオン・スイミング・クラブのメンバーとしてビル・ファーネスコーチの下で指導を受ける。4歳から水泳を始め10歳で最初の大会に出場。

2008年の北京オリンピックでオリンピックデビューを果たし、400mと800mの自由形に出場。4×200mのフリーリレーにも出場予定だったがアドリントンを温存した予選でチームが破れ決勝まで進むことが出来なかった。翌日2008年8月11日の400m自由形予選では、4:02:24のタイムでイギリスの連邦記録を塗り替えると、決勝戦で4:03.22のタイムを出しアメリカのケイティ・ホフとイギリスのジョアン・ジャクソンを制し金メダルを獲得した。その結果、1960年のアニータ・ロンスブロー以来、イギリス人女性初のオリンピック金メダリストとなった。

その3日後、女子800m自由形の予選で8:18.06のタイムを記録し、英国、イギリス連邦、ヨーロッパ、オリンピックにおける新記録を達成した。2008年8月16日の800m自由形決勝では、8:14.10の世界記録で2個目の金メダルを獲得。

2位でゴールしたイタリアのアレッシア・フィリッピより6秒も速いタイムでゴールするという驚異的な記録を残した。同時に1988年のオリンピック覇者でアメリカのジャネット・エバンスが競泳界で最も長く保持していた世界記録を2秒も更新。レベッカは当時のエバンスよりわずか6ヶ月年長だった。

また1908年に3個の金メダルを獲得したヘンリー・テイラー以来イギリスで初めて1大会のオリンピックで複数の金メダルを獲得した。

2009年ローマ世界水泳選手権のトレーニングも終え、2012年のロンドンオリンピックで記録を保持すべく、今後はヨーロッパ連邦選手権大会と世界選手権に出場する予定。