马振霞2010年进入青岛市体校接受竞走专业训练。在青少年比赛中，她先后夺得
2014年南京青年奥林匹克运动会、
亚洲少年田径锦标赛、世界少年田径锦标赛女子5000米竞走和世界U20田径锦标赛女子10000米竞走冠军。2017年初，马振霞进入中国竞走成年国家队并开始参加成年组比赛。2019年，马振霞夺得亚洲20公里竞走锦标赛女子20公里竞走冠军并刷新个人最佳成绩。2021年，她在
全国竞走冠军赛上夺得女子20公里竞走亚军。2022年，马振霞首先在世界竞走团体锦标赛女子20公里竞走比赛中夺得个人首个成年组世界大赛冠军，并帮助中国队获得该项目团体冠军。随后，她又在
全国竞走大奖赛（第1站）上夺得女子20公里和35公里竞走双冠王。2023年，马振霞夺得全国竞走大奖赛（第1站）女子20公里竞走亚军并达标
布达佩斯田径世锦赛。8月15日，马振霞入选
杭州第19届亚运会田径项目参赛名单。9月29日，马振霞获得杭州亚运会田径女子20公里竞走亚军。2024年3月3日，获得世界田联竞走巡回赛暨全国竞走大奖赛第1站女子20公里竞走冠军。4月21日，获2024世界竞走团体锦标赛女子20公里亚军，随中国队以1小时33分02秒的成绩获得女子20公里团体冠军。
2024年7月4日，马振霞入选
中国田径队参加2024巴黎奥运会名单（女子20公里竞走项目）。8月1日下午，巴黎奥运会女子20公里竞走决赛中，马振霞以1小时29分15秒的成绩排名第11。
从2005年9月就读于
平度市兰底镇河岔小学开始，马振霞就在课余跟随林典孟老师参加体育训练。小学四年级时，她被著名竞走教练龙玉文相中，于2010年进入
青岛市体校开始接受竞走专业训练。
2014年8月23日，在南京青年奥运会女子5000米竞走的比赛中，马振霞以22分08秒的成绩夺得冠军。2015年1月马振霞入选国家青年队。随后她以明显优势夺得首届
亚洲少年田径锦标赛女子5000米竞走冠军。7月，在世界少年田径锦标赛中，马振霞以22分39秒的成绩夺得女子5000米竞走冠军。
2016年3月，在
全国竞走大奖赛暨
奥运会选拔赛中，马振霞以44分29秒获得青年组女子10公里竞走冠军。5月，她随中国队出战世界竞走团体锦标赛。在青年组女子10公里比赛中，马振霞以45分25秒获得冠军，同时帮助中国队获得该项目团体冠军。7月19日，她又以45分18秒45的成绩夺得世界U20田径锦标赛女子10000米竞走冠军。
2017年初，马振霞升级进入中国竞走成年国家队。2018年9月7日，在
全国竞走锦标赛女子20公里竞走比赛中，马振霞以1小时29分28秒的成绩获得亚军。
2019年3月17日，马振霞出战亚洲20公里竞走锦标赛女子20公里竞走比赛。后半程她把所有对手都远远甩开，最终以1小时28分28秒夺得冠军并刷新个人最佳成绩，帮助中国队实现该项目六连冠。9月6日，她又以1小时31分48秒的成绩获得全国竞走锦标赛女子20公里竞走第五名。
2020年7月29日，在全国竞走邀请赛女子20公里竞走比赛中，马振霞以1小时32分24秒的成绩获得亚军。2021年5月8日，马振霞参加全国竞走冠军赛暨全运会资格赛女子20公里竞走比赛。她最终以1小时29分54秒的成绩获得亚军，并帮助山东队夺得该项目团体季军。
2022年1月22日，马振霞以1小时28分03秒夺得世界竞走团体锦标赛测试选拔赛女子20公里竞走亚军，并获得世界竞走团体锦标赛参赛资格。3月4日，她随中国队出战世界竞走团体锦标赛女子20公里竞走决赛。马振霞后来居上，最终以1小时30分22秒获得冠军，这也是她的首个成年组世界大赛冠军头衔。同时她也帮助中国队获得该项目团体冠军。4月17日，她在竞走项目世锦赛暨亚运会选拔赛（副项）中以42分52秒夺得女子10公里竞走冠军并刷新个人最好记录。随后，马振霞出战全国竞走大奖赛（第1站）暨竞走项目世锦赛及亚运会选拔赛。最终她分别以1小时28分20秒和2小时47分38秒的成绩夺得女子20公里和35公里竞走两项冠军。她也最终入选世锦赛中国队参赛名单。7月8日，马振霞入选2022年田径世锦赛的参赛名单。7月15日，马振霞获得世界田径锦标赛女子20公里竞走第十名。
2023年3月5日，在
全国竞走大奖赛（第1站）暨世锦赛及亚运会选拔赛女子20公里竞走比赛中，马振霞与
杨家玉一直竞争到最后一公里，最终她以1小时26分43秒的成绩获得亚军，只落后冠军杨家玉2秒。她也也都达到了
布达佩斯田径世锦赛的参赛标准。5月6日，马振霞以1小时29分36秒获得世界竞走巡回赛葡萄牙里约马约尔站女子20公里竞走第五名。8月11日，马振霞入选
中国田径队征战布达佩斯世锦赛41人大名单。8月15日，马振霞入选
杭州第19届亚运会田径项目参赛名单。9月29日，在杭州亚运会田径女子20公里竞走决赛中，马振霞以1小时30分04秒的成绩获得亚军。11月12日，第一届全国学生（青年）运动会田径（校园组）比赛在广西
南宁市体育运动学校（五合校区）主
田径场举行，北京队马振霞以44分43秒06获得女子大学乙组10000米竞走冠军。
2024年3月3日，以1小时26分07秒292的成绩获2024年世界田联竞走巡回赛暨
全国竞走大奖赛第1站女子20公里竞走冠军。4月21日，获2024世界竞走团体锦标赛女子20公里亚军，随中国队以1小时33分02秒的成绩获得女子20公里团体冠军。7月4日，马振霞入选
中国田径队参加2024巴黎奥运会名单（女子20公里竞走项目）。8月1日下午，巴黎奥运会女子20公里竞走决赛中，马振霞以1小时29分15秒的成绩排名第11。2024年12月，2024年
青岛市十佳运动员名单公布，马振霞获得该荣誉。
训练刻苦、个性坚韧，她是生活中的强者；勤奋书写人生，汗水铸造成绩，她是赛场上的雄鹰；成熟稳重、乐于助人，她是队友心中的“霞姐”；生活朴素、孝顺父母，她是爸妈眼里的“乖乖女”；勇往直前、不忘初心，她是未来
奥运会赛场上的冉冉新星。——
青岛市共青团对马振霞的评价