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邓琳琳从2003年底被国家队选中后，由于年龄太小，一直没能参加全国性的大型赛事。
2008年，16岁的邓琳琳开始亮相国际大赛。3月，在体操世界杯卡塔尔分站赛中，第一次参加国际大赛就获得了1金1银1铜三枚奖牌，随后邓琳琳又在俄罗斯站的角逐中赢得平衡木、自由体操的两项冠军；7月，邓琳琳进入了奥运会中国女子体操队六人名单，凭借她在平衡木上的实力，与李珊珊组成冲金双保险；8月13日，邓琳琳与五名队友程菲、杨伊琳、江钰源、何可欣、李珊珊在北京奥运会女子体操团体决赛中为中国女子体操队以188.900分赢得首枚奥运团体金牌；其中邓琳琳在跳马、平衡木、自由操比赛中分别获得15.250分、15.925分、15.150分的成绩，总分46.325，仅次于队长程菲46.600分。
2009年9月19日，第十一届全运会体操比赛女子个人全能决赛中邓琳琳力压黄秋爽、江钰源等对手，以58.375分获得冠军；10月18日，在伦敦世界体操锦标赛女子平衡木决赛中以15.000分获得冠军。
2010年10月25日，鹿特丹世界体操锦标赛平衡木决赛，以15.233分与美国运动员获得亚军；11月15日，广州亚运会体操女子团体决赛中帮助团体以总分234.150分获得冠军，领先第二名日本队10分。；11月17日进行的广州亚运会体操女子平衡木比赛不敌队友眭禄以15.200分获得亚军。
2011年，19岁的邓琳琳因为身体发育导致状态下滑；11月17日，在香港举行的全国体操冠军赛中，邓琳琳在女子个人全能比赛中以56.550的成绩夺冠；11月20日在全国体操冠军赛中，邓琳琳获得自由体操项目金牌，成为该届比赛唯一的“双料冠军”。
2012年5月7日，全国体操锦标赛暨奥运选拔赛女子个人全能决赛，以56.550分获得冠军；6月成功入选伦敦奥运阵容；7月15日，邓琳琳就任中国女子体操队队长；8月1日，伦敦奥运会体操女子团体决赛，团体总分174.430分位列第四（邓琳琳出场三项）；8月3日，伦敦奥运会体操女子全能决赛，以58.399分位列第六；8月7日，伦敦奥运会体操女子平衡木决赛，邓琳琳以15.600的高分获得冠军，成为中国体操队第一位参加两届奥运会均获得金牌的中国女子体操运动员；同年7月15日，邓琳琳就任中国女子体操队队长。
2013年9月，全运会后邓琳琳做出了退役的决定。
2012年9月12日，邓琳琳参加由安徽省体育彩票管理中心举办的公益巡礼系列活动，作为为安徽体彩形象大使为4所体彩希望小学的6名学生送上了精美的文具，作为新学期的礼物。
2013年1月16日，邓琳琳进入安徽政协公布了中国中国人民政治协商会议第十一届安徽省委员会委员名单，属于“体育界”14名政协委员之一。
2015年3月21日上午，邓琳琳参加由安徽经视与洋河股份联合主办的“寻找天之蓝”大型公益环保活动，到现场为活动助阵，用绿色方式宣传低碳出行。
▪2012-08-07 30 平衡木金牌 （获奖）
▪2012-08-02 30 个人全能第6名 （获奖）
▪2012-07-31 30 团体第4名 （获奖）
▪2008-08-13 29 团体金牌 （获奖）
▪2010-10-24 42 平衡木银牌 （获奖）
▪2010-10-20 42 团体铜牌 （获奖）
▪2009-10-18 41 自由体操第7名 （获奖）
▪2009-10-18 41 平衡木金牌 （获奖）
▪2009-10-16 41 个人全能第11名 （获奖）
▪2008 多哈站自由体操银牌 （获奖）
▪2008 莫斯科站平衡木金牌 （获奖）
▪2008 多哈站平衡木金牌 （获奖）
▪2008 莫斯科站自由体操金牌 （获奖）
▪2008 多哈站跳马铜牌 （获奖）
▪2010-11-17 16 平衡木银牌 （获奖）
▪2010-11-14 16 团体金牌 （获奖）
▪2009 11 自由体操铜牌 （获奖）
▪2009 11 个人全能金牌 （获奖）
▪2013-05 个人全能第11名 （获奖）
▪2013-05 平衡木银牌 （获奖）
▪2013-05 团体第8名 （获奖）
▪2012 自由体操第4名 （获奖）
▪2012 个人全能金牌 （获奖）
▪2008 个人全能铜牌 （获奖）
▪2008 跳马铜牌 （获奖）
▪2007 跳马银牌 （获奖）
▪2011 个人全能金牌 （获奖）
▪2011 高低杠第4名 （获奖）
▪2011 自由体操金牌 （获奖）
▪2011 平衡木第4名 （获奖）
▪2010 平衡木金牌 （获奖）
▪2009 个人全能银牌 （获奖）
▪2009 平衡木铜牌 （获奖）
▪2009 跳马第5名 （获奖）
▪2008 平衡木金牌 （获奖）
▪2006 跳马银牌 （获奖）
▪2002 10 跳马 （获奖）
▪2002 10 自由体操 （获奖）
▪2002 10 平衡木 （获奖）
▪2002 10 个人全能 （获奖）
▪2007 6 平衡木银牌 （获奖）
▪2007 6 个人全能铜牌 （获奖）
▪2007 6 跳马金牌 （获奖）
▪2007 6 自由体操金牌 （获奖）
▪2007 6 团体金牌 （获奖）
▪2010 个人全能金牌 （获奖）
▪2010 高低杠银牌 （获奖）
▪2010 自由体操银牌 （获奖）
▪2010 平衡木银牌 （获奖）
邓琳琳个子虽小，但腿部和手部力量非常好。她的特点也让她在跳马这项展示爆发力和速度的项目中，有着很大的优势。（安徽网评）
邓琳琳四个项目实力比较平均，是一名全能型的选手。她身上表现出了比赛场上的狠劲和自己的自控能力，她比赛作风过硬、敢打敢拼敢发挥。（女队教练陆善评）
