Jarmila Kratochvílová arrive tardivement dans le monde de l'athlétisme. Elle est victime, tout au long de sa carrière, de blessures et de maladies. Sur 400 mètres, elle obtient une médaille d'argent lors des Jeux olympiques d'été de 1980 de Moscou, devancée par l'Allemande de l'EstMarita Koch.
Mais c'est elle qui détient le plus vieux record du monde de l'athlétisme toutes disciplines et sexes confondus, celui du 800 m. Il est établi à Münich le . C'est presque par hasard qu'elle le bat : afin d'éviter une blessure sur 400 m, sa distance habituelle, avant les premiers championnats du monde d'athlétisme, elle s'aligne, à Munich, sur cette distance plus longue sans prétention de réaliser un tel exploit.
Ce record la convainc de s'aligner sur les deux distances lors de ces championnats de 1983 : elle remporte aisément le 800 m, puis le 400 m. Elle bat au passage le record du monde du 400 m et, avec 47 s 99, elle est la première femme à descendre sous les 48 secondes.
Ce beau doublé tempère un peu sa déception de ne pouvoir participer aux Jeux olympiques d'été de 1984 pour cause de boycott de ceux-ci par les pays de l'ancien bloc de l'Est. En 1985, son record du 400 m est battu par sa grande rivale, Marita Koch, avec un temps de 47 s 60.
En 1987, elle met un terme à sa carrière et devient entraîneuse. Son physique atypique lui a valu d'être soupçonnée de dopage[1].