Clavadista mexicana, Paola Espinosa; a los seis años compitió por primeva vez en clavados y se fue especializando en saltos en plataforma de 10 metros.
En el Mundial de Clavados de Barcelona 2003 gana medalla de bronce junto a Laura Sánchez en la categoría de clavado sincronizado sobre trampolín de 3 metros.
Juegos Panamericanos de Santo Domingo 2003 , junto a Laura Sánchez, ganó dos medallas de plata (clavados sincronizados de trampolín de 3 metros y de plataforma de 10 metros).
En los Juegos Panamericanos Río 2007 obtuvo 3 medallas de oro (plataforma 10 metros, trampolín 3 metros y trampolín 3 metros sincronizado) así como una de plata en plataforma 10 metros sincronizado.
Para la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de Beijing 2008 fue la abanderada de la delegación mexicana. En dicha justa obtuvo medalla de bronce en la prueba de clavados sincronizados en plataforma de 10 metros. Fue medalla de oro (la primera mexicana) en el Campeonato Mundial de Natación de Roma 2009 (también en plataforma de 10 metros).
En los Juegos Centroamericanos y del Caribe de Mayagüez 2010 fue la deportista con el mayor número de medallas de todos (oros en plataforma 10 metros, trampolín 1 metro y trampolín 3 metros).
3er Lugar En el Mundial de Clavados de Shanghái 2011.
Fue la encargada de encender el pebetero de los XVI Juegos Panamericanos de Guadalajara 2011. En dicha competencia ganó 4 medallas ; (3 oros por plataforma de 10 metros, plataforma de 10 metros sincronizados con Tatiana Ortiz, trampolín 3 metros sincronizados con Laura Sánchez; y una de bronce en trampolín 3 metros.
En 2012, para los Juegos Olímpicos de Londres, obtuvo 3 medallas de oro (plataforma 10 metros plataforma 10 metros sincronizados y trampolín 3 metros sincronizados) y una de bronce en trampolín 3 metros.
La Cámara Nacional de la Mujer le otorgó el reconocimiento como parte de las 50 mujeres más destacadas de México del 2012. Desde 2012 cuenta con su figura en el Museo de Cera de la Ciudad de México.
En ese año también creó su propia fundación para ayudar a los jóvenes con problemas de alcoholismo, drogadicción, obesidad o bullying a salir adelante por medio del deporte.
En los últimos Juegos Panamericanos de Toronto 2015 , Paola ganó 3 preseas; oro en plataforma de 10 metros, oro en trampolín 3 metros sincronizado (con Dolores Hernández) y bronce en plataforma 10 metros sincronizados (con Alejandra Orozco).
Tras 25 años de trayectoria, Paola Espinosa obtuvo el Premio Nacional de Deportes 2019 al Mérito Deportivo otorgado por el gobierno mexicano.
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