Kirjuta selle lõigu jätkamine - 2009. aasta maailma meistrivõistlustel Roomas rikkus Pellegrini 400 m vabastiilis taas maailma rekordi ajaga 3:59.15, võites kuldmedali ja muutudes sellega esimeseks naissoost ujujaks, kes murdis 4-minutilise barjääri sündmusel; ta võitis kuldmedali ka 200 m vabastiilis ja ta murdis oma enda maailma rekordi ajaga 1:52.98. 2009. aasta Euroopa lühijooksu meistrivõistlused
Istanbulis purustas ta maailmarekordi 200 m vabas stiilis ajaga 1:51.17. 2010. aasta Budapestis toimunud Euroopa meistrivõistlustel võitis Pellegrini 800 m vabastiilis bronsimedali Lotte Friise ja Ophélie-Cyrielle Etienne'i taga ning 200 m vabastiilis kuldmedali ajaga 1:55.45; samal aastal teatas ta, et töötab Laure Manadou endise treeneri Philippe Lucasega.