Florecistka z Trójmiasta zadebiutowała na igrzyska jeszcze jako nastolatka. Do Sydney jechała mając już na koncie medale drużynowe z seniorskich mistrzostw świata oraz indywidualne mistrzostwo Europy (lipiec 2000 roku w portugalskim Funchal).
Na planszach olimpijskich w Australii zdobyła srebro z koleżankami z drużyny, Magdaleną Mroczkiewicz, Sylwią Rybicką oraz Barbarą Wolnicką. Polki po drodze pokonały Chinki (45-43) oraz Niemki (45-34). W finale musiały uznać wyższość znakomitych Włoszek (36-45) z dwiema megagwiazdami kobiecego floretu, Giovanną Trillini oraz Valentiną Vezzali. Z tymi zawodniczkami jeszcze nieraz będą rywalizować „Biało-czerwone”. Gruchała indywidualnie doszła w Sydney do III rundy, przegrywając właśnie z Vezzali, późniejszą złotą medalistką.
Do 2004 roku nasza florecistka stała się jedną z najbardziej rozpoznawalnych osób w polskim sporcie. Oprócz osiągnięć sportowych miała na to wpływ niebanalna uroda sportsmenki. Największym sukcesem indywidualnym było srebro MŚ z 2003 roku. W Hawanie stanęła również po raz pierwszy na najwyższym stopniu podium w drużynie. Wcześniej z ME 2002 przywiozła dwa złota.
Ogromnym pechem polskiej reprezentacji był brak drużynowego turnieju florecistek w programie igrzysk w Atenach. Straciliśmy tym samym szansę na pewny medal. Gruchała powetowała to sobie w konkurencji indywidualnej. Bez większych problemów doszła do półfinału, gdzie niestety uległa Vezzali (13-15). W pojedynku o brązowy medal nie dała jednak szans Węgierce Aidzie Mohamed (15-9). Na szyi naszej zawodniczki zawisł drugi olimpijski krążek. Jak się później okazało, to jedyny do dziś zdobyty indywidualnie medal polskiej szermierki na igrzyskach.
Po Atenach Gruchała i jej koleżanki pozostawały w światowej czołówce. Do kolekcji dołożyła indywidualne mistrzostwo Europy (2005), a w drużynie wygrała mistrzostwa świata rok przed igrzyskami w Pekinie.
Olimpiada sprzed ośmiu lat nie była jednak tak udana, jak poprzednie. Indywidualna florecistka przegrała już w pierwszej walce. Drużyna, mimo że rozstawiona z dwójką, w ćwierćfinale uległa USA, ostatecznie plasując się na siódmej pozycji.
Po niepowodzeniach w Pekinie Gruchała postawiła szereg oskarżeń względem trenera kadry Tadeusza Pagińskiego i władz Polskiego Związku Szermierczego. Zarzuciła im brak profesjonalizmu oraz wsparcia zawodników. Wbrew zapowiedziom nie zakończyła jednak kariery.
Pojawiła się na planszach w Londynie. Z przedolimpijskich zapowiedzi słychać było jej determinację i chęć odbicia sobie niepowodzenia z 2008 roku. Przed igrzyskami wygrała Puchar Świata w Seulu, co zdawało się być dobrym prognostykiem. Rywalizacja w ExCeL Exhibition Centre nie przyniosła jednak żadnych sukcesów. Indywidualnie Gruchała w 1/16 finału uległa zawodniczce z Japonii. Drużyna w ćwierćfinale wyraźnie przegrała z Francją, a piąte miejsce nikogo nie ucieszyło.
Po IO 2012 31-letnia wówczas zawodniczka znów mówiła o końcu kariery. Zrobiła sobie przerwę, urodziła dziecko, ale w 2015 roku wróciła do rywalizacji. Wyniki nie są może oszałamiające, ale florecistka ciągle potrafi walczyć. W marcowym PŚ w Hawanie doszła do ćwierćfinału.
Sylwia Gruchała na piąte igrzyska nie pojedzie, ale w Rio będziemy mieli przedstawicielkę w kobiecym florecie. Do sukcesów starszej koleżanki będzie starała się nawiązać Hanna Łyczbińska.