Ten artykuł od 2009-03 wymaga zweryfikowania podanych informacji.
Należy podać wiarygodne źródła, najlepiej w formie przypisów bibliograficznych. Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.
Pierwsza okazja do zdobycia medalu olimpijskiego pojawiła się w 1976, ale z powodu kontuzji Koch nie wystąpiła na igrzyskach w Montrealu. W 1980 pojawiła się po raz pierwszy i ostatni na Igrzyskach Olimpijskich – w Moskwie. Zdobyła tam indywidualnie złoty medal w biegu na 400 m oraz srebrny w biegu sztafetowym 4 × 400 m. Bojkotigrzysk olimpijskich w Los Angeles przez państwa komunistyczne sprawił, że pomimo ciągle wysokiej formy Koch musiała się pożegnać z myślą o poprawieniu swojego olimpijskiego dorobku medalowego.
Marita Koch była także wielokrotną mistrzynią Europy na dystansie 400 m w Pradze 1978, Atenach 1982 i Stuttgarcie 1986. Rok później w 1987 zakończyła swoją karierę sportową w sławie największej wschodnioniemieckiej sportsmenki.
Pierwszy ze swoich rekordów ustanowiła w 1977 w biegu na 400 m w hali podczas zawodów w Mediolanie, które przebiegła w czasie 51,8 s. Przełomowy w jej karierze był rok 1978. Wtedy odebrała Irenie Szewińskiej rekordy świata na 200 i 400 m na otwartym stadionie. W finale mistrzostw Europy w Pradze jako pierwsza kobieta przebiegła 400 m poniżej 49 s (48,94). Ostatecznie rekord na tym dystansie, aktualny po dziś, Koch ustanowiła 6 października 1985 w Canberze czasem 47,60 s. W 1979 jako pierwsza sprinterka przebiegła 200 m poniżej 22 sekund (21,71). Pięć lat później, w 1984, wyrównała ten wynik.
W latach 1980-1985 Marita Koch ustanowiła wiele rekordów w biegach w hali na 50 i 60 m, gdzie rywalizowała ze swoją rodaczką Marlies Göhr.
Kolejne rekordy ustanowiła biegając w enerdowskich sztafetach 4 × 100 m i 4 × 400 m. Biegając w tej pierwszej ustanowiła wraz z koleżankami (m.in. z Göhr) rekordy świata w 1979 i 1983. Biegając na 4 razy dłuższym dystansie ustanowiła rekordy w 1980, 1982 i 1984.
