La nageuse Américaine est le fer de lance de son équipe qui remporte toutes les médailles, sauf une, aux Jeux de Los Angeles 1932. Elle gagne pour sa part 3 médailles d’or au 100 m et 400 m nage libre et en relais, établissant au passage trois records du monde.

L’histoire retiendra que cette nageuse qui avait battu l’année précédant les Jeux pas moins de seize records du monde, faillit ne jamais gagner le 100 m. Lors de sa demi-finale, elle réalisa un temps catastrophique et ne fut repêchée qu’au regard de l’autre demi-finale, plus lente.

Après les Jeux olympiques de 1932, elle est apparue dans deux films où elle est amenée à nager. Elle n’a donc pas été autorisée, en tant que professionnelle, à participer aux Jeux olympiques d’été de Berlin 1936.

Monitrice de natation, puis infirmière, Helene Madison a été mariée et divorcée trois fois.