刘子歌生于辽宁本溪，由于发育得比较晚，一般教练都觉得她不会成为冠军，但另一个教练金纬却慧眼相中了她，认为刘子歌以后肯定会厚积薄发，果然，这一天终于来了。
当时只有15岁的刘子歌随金纬加入上海游泳队，随后逐渐崭露头角，在大赛中的成绩也越来越好，2008年北京奥运会，19岁的刘子歌以2分04秒18拿下蝶泳金牌，还成为新的世界纪录保持着，这一年她的职业生涯达到顶峰。
后来的2009年全运会刘子歌又获得100米蝶泳冠军，以56秒07的成绩再次刷新亚洲纪录，还在200米蝶泳比赛中以2分01秒81打破澳大利亚选手保持的世界纪录。在获得一系列成就后，刘子歌被誉为中国女子游泳队的领军人物参加2012年伦敦奥运，也就是这一年他的职业生涯开始走下坡路。
2012年伦敦奥运会刘子歌在拿手的蝶泳项目中仅仅获得第八的成绩，后面的几年因为伤病的原因一直挣扎着，2016年里约奥运会选拔赛，刘子歌没能获得入场券，遗憾告别自己的最后一届赛事，最后，27岁的刘子歌宣布退役。
2016年8月，金纬的弟子陈欣怡因为在兴奋剂检查中呈阳性，做为教练的金纬责无旁贷，2018年1月，国家体育总局发文：金纬以后不得进入国家队，地方总局也不得录用。这无疑是将金纬的名字和体育届化界限，可刘子歌对他不离不弃。
长期和金纬的相处，让两人早已生出情素，2016年9月，两人高调宣布结婚。值得一提的是金纬比刘子歌大23岁，结婚时已经51岁了，与前妻还育有一子一女，刘子歌完全不顾世俗的眼光，相信爱情嫁给他，真是佩服他的勇气，现在的刘子歌不仅有自己的女儿，还是上海体育总局的团委副书记，也祝福她未来过得更好。
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