Van Deutekom was tussen 1998 en 2012 actief op de schaatsbaan. Haar absolute topjaar was 2008, toen ze in Berlijn de wereldtitel allround veroverde. Ze onttroonde Ireen Wüst en werd de vijfde Nederlandse schaatsster die de WK allround op haar naam schreef. Dat jaar veroverde de Haagse ook nog zilver bij de EK allround en sleepte ze bij de WK afstanden één keer goud (achtervolging) en twee keer zilver (1.500 meter en 3.000 meter) in de wacht.