1998年，王濛进入黑龙江省体校开始了职业生涯。2000年，16岁的王濛夺得全国九运会的短道速滑1500米比赛的铜牌，而后被上调到国家队。2002年，王濛第一次参加世界青年锦标赛，就获得了女子500米冠军，成为中国第一位世界青年锦标赛冠军。
2003年，王濛第一次参加世界锦标赛，与队友合作获得3000米接力冠军。
2004年，王濛在世界杯上崭露头角，夺得了国内外数项比赛冠军。2006年2月，王濛参加第二十届都灵冬奥会，并以44秒345的成绩夺得短道速滑女子500米金牌。
2008年，王濛接连创下奇迹，成为短道女子500米世界第一人，开创了一个“濛时代”。
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2010年2月，在温哥华冬奥会上，王濛先后在500米赛事的预赛及半决赛两度刷新奥运纪录，并在决赛王濛实现了对女子短道速滑500米金牌的蝉联
（冬奥500米两连冠），
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之后在重感冒的情况下获得女子1000米以及3000米接力的冠军，成为中国短道历史上第一个三冠王。
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2011年8月4日，王濛因参与
中国短道速滑队内讧事件，被撤销王濛国家队队长的职务，取消她的国家队队员资格，但在2012年9月16日正式被允许复出。2014年1月16日，王濛因意外造成右脚内外踝骨双骨折，无缘
索契冬奥会。
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2020年5月，王濛卸任速度滑冰和短道速滑国家队教练组组长。
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