Nella stessa stagione vinse le sue prime medaglie ai Mondiali juniores: argento nella 5 km e bronzo nella staffetta. Ai Mondiali juniores dell'anno successivo conquistò due ori, i primi di un'atleta italiana nelle rassegne iridate giovanili[7]. Il 12 dicembre 1989 ottenne la prima vittoria, nonché primo podio, in Coppa del Mondo, nella 15 km a tecnica libera di Salt Lake City. Terminò la stagione all'ottavo posto in classifica generale.
Nel 1993 divenne campionessa mondiale della 10 km e della 30 km e chiuse la stagione di Coppa al terzo posto. Al termine della stagione subì un intervento chirurgico al piede destro per curare l'alluce valgo, disturbo che le avrebbe causato quattro anni di difficoltà[7]. Dopo una seconda operazione, eseguita nel settembre del 1993[7], partecipò ai XVII Giochi olimpici invernali di Lillehammer 1994, dove ottenne due medaglie di bronzo; nella classifica finale di Coppa fu quarta. Nonostante i medici le avessero consigliato di interrompere l'attività agonistica, la Belmondo decise di continuare[7].
Dopo altre due stagioni condotte ad alto livello, ma non in posizioni di vertice (2000 e 2001), ai XIX Giochi olimpici invernali di Salt Lake City 2002 vinse un'ultima medaglia d'oro, nella 15 km a tecnica libera, oltre a una d'argento nella 30 km a tecnica classica e a una di bronzo nella 10 km, sempre a tecnica classica (la medaglia di bronzo le fu consegnata un anno e mezzo dopo la gara, a seguito della squalifica per doping della 2ª classificata, la russa Ol'ga Danilova, e della 4ª classificata Larisa Lazutina),[9] ripetendo così la tripletta di 10 anni prima. Chiuse la stagione di Coppa al terzo posto, per poi annunciare il proprio ritiro dalle competizioni.
Miglior piazzamento in classifica generale: 2ª nel 1999 (a pari punti con la prima, Bente Skari, cui fu assegnata la coppa di cristallo grazie al maggior numero di vittorie[7])
Categoria Donna dell'anno in ambito italiano: 1993, 1999, 2002
Nel maggio 2015, una targa a lei dedicata fu inserita nella Walk of Fame dello sport italiano a Roma, riservata agli ex-atleti italiani che si sono distinti in campo internazionale.[17][18]
Note
^abScheda Sports-reference, su sports-reference.com. URL consultato l'11 ottobre 2011 (archiviato dall'url originale l'11 dicembre 2008).