Tại SEA Games 32Cao Thị Duyên đã lập nên lập kỳ tích giành 3 huy chương vàng, 2 huy chương bạc môn lặn ở các nội dung 4x200m vòi hơi chân vịt tiếp sức nữ, 4x100m vòi hơi chân vịt tiếp sức nữ, 100m chân vịt đôi nữ; giành 2 HCB ở các nội dung 50m cá nhân vòi hơi chân vịt nữ và 4x50m tiếp sức hỗn hợp. Đây là thành tích tốt nhất mà một VĐV Thanh Hóa giành được tại một kỳ Đại hội Thể thao Đông Nam Á.

Gia đình Duyên có cuộc sống khó khăn khi bố làm phu đá, mẹ làm nông nghiệp. Cả gia đình sống trong ngôi nhà chừng 30m2, nằm vắt vẻo trên một quả đồi trọc  tại thôn Quý Tân, xã Cẩm Quý, huyện Cẩm Thủy (Thanh Hóa). 

Cách đây chục năm, bố mẹ Duyên và anh em họ hàng nhặt đá vụn, loại đá vốn chỉ dùng để xếp làm hàng rào, kiếm ít vôi vữa ghép thành nơi ở. Những huy chương, bằng khen của Duyên vì thế cũng không có không gian để trưng bày. Duyên là con gái đầu, gia đình có hoàn cảnh khó khăn nên từ nhỏ Duyên đã tự ý thức việc phải phụ giúp bố mẹ công việc gia đình. 

Năm 2011, Cao Thị Duyên được các nhà tuyển trạch phát hiện và tham gia đào tạo trở thành VĐV bơi lội chuyên nghiệp. Tuy nhiên, Duyên lại bị phát hiện viêm gan B và đứng trước nguy cơ phải kết thúc sự nghiệp. Do chấp hành nghiêm các quy định cùng nghị lực vươn lên, Duyên được chuyển sang môn lặn thay vì phải về nhà.

Tuy nhiên, đây lại là một trong những bước ngoặt lớn nhất trong sự nghiệp của cô. Kể từ khi chuyển sang bộ môn mới, cô đã đạt được hàng loạt thành tích, giành hàng loạt chức vô địch ở các giải đấu tỏng và ngoài nước, thậm chí còn phá kỷ lục quốc gia khi mới 16 tuổi.

Cao Thị Duyên là VĐV xuất sắc nhất của Thanh Hóa nói riêng và thể thao Việt Nam nói chung ở SEA Games 32. Nữ VĐV quê xã Cẩm Quý, huyện Cẩm Thủy này chính là tấm gương sáng về sự nỗ lực vượt khó, không ngừng nỗ lực vươn lên trong tập luyện và thi đấu.