2008 metais, būdama 11 metų amžiaus, Rūta iškovojo pirmą medalį tarptautinėse varžybose. 2011 metais Europos jaunimo olimpiniame festivalyje ji pelnė aukso, sidabro ir bronzos medalius.
Tais pačiais metais Rūta peteko į 2012 metų Londono vasaros olimpines žaidynes. Londone ji tapo jauniausia 100 metrų plaukimo krūtine distancijos olimpine čempione.
Meilutytė 12 kartų gerino Lietuvos plaukimo rekordus, keturis kartus — Europos plaukimo rekordus ir tris kartus — pasaulio plaukimo rekordus.
Tačiau pirmą kartą atėjusi į baseiną olimpinė čempionė turėjo visai kitokį tikslą — tiesiog išmokti plaukti. Mokytis plaukti Rūtą atvedė močiutė, norėjusi, kad anūkė saugiai jaustųsi vandenyje atostogų prie ežerų ar jūros metu.