Caster Semenya 2009-ben robbant be a nemzetközi atlétikai életbe azzal, hogy a 2009-es berlini világbajnokságon megnyerte a női 800 méteres síkfutást. A címét két év múlva megvédte, 2012-ben pedig győzött a tokiói olimpián, majd négy év múlva Rióban ismételt. Kétszeres olimpiai, valamint a 2017-ben Londonban aratott sikerével együtt háromszoros világbajnok.

A pályafutását már a kezdettől fogva kételyek övezik. A 2009-es vb győzelme után a Nemzetközi Atlétikai Szövetség (akkor még IAAF) szexuális vizsgálatra kötelezte, mert gyanú merült fel azzal kapcsolatban, hogy valóban nő-e. Semenya ugyanis egyetlen év alatt 800 méteren 8, 1500 méteren pedig 25 másodperccel javította meg az egyéni legjobbját, ami normális esetben megmagyarázhatatlan fejlődés.
A WA harmadik nekifutásra akadályozta meg Semenya indulását a középtávokon
A vizsgálat eredményét hivatalosan nem hozták nyilvánosságra, Semenya versenyzési jogát átmenetileg felfüggesztették, amiből politikai ügy kerekedett. Az IAAF 2010-ben visszaadta Semenya versenyengedélyét, így az atléta visszatérhetett a nemzetközi viadalokra.
Az IAAF 2015-ben próbálkozott először azzal, hogy a tesztoszteronszinthez köti a nők közötti versenyzést. Akkor még sikertelenül, Semenya ezért indulhatott a riói olimpián is, és megvédte a címét.
A nemzetközi szövetség (már mint WA) 2018-ban másodszor is nekifutott a kérdésnek, s az orvosi bizottság ajánlása alapján a 400, a 800 és az 1500 méteres sífutásban tesztoszteronszinthez kötötte a versenyzést, s azokat, akiknél ez magasabb az adott értéknél, gyógyszerszedésre kötelezte. Semenya azzal védekezett WA szabályozása ellen, hogy hiperandrogenizmussal küzd, ami nők esetében akkor diagnosztizálható, amikor a szervezetben a férfi hormonok aktivitása a normál érték fölé kerül. Igaza végett a dél-afrikai futó keresetet indított, amit azonban 2019-ben a nemzetközi Sportdöntőbíróság (CAS), majd az atléta fellebbezése után 2020-ban a Svájci Szövetségi Bíróság is elutasított.
Tokióban nem indulhatott, a tavalyi vb-n leszerepelt
Caster Semenya kényszerből először 200, majd 5000 méteren próbált meg kijutni a tokiói olimpiára – sikertelenül, így nem is szerepelt a 2021-es játékokon. Tavaly az egyesült államokbeli világbajnokságon 5000 méteren azonban rajthoz állhatott, a győztes idejétől majdnem egy perccel elmaradt, és nem jutott be a döntőbe.