Nascida em Florença, na Itália, Rachele Bruni começou a nadar ainda criança aos cinco anos de idade em Empoli, cidade vizinha a sua terra natal. Desde sempre demonstrou bastante talento para provas de longa distância e duração, com destaque para eventos em águas abertas. Com apenas 16 anos disputou o Campeonato Europeu de Águas Abertas em Budapeste, seu primeiro grande evento internacional.
A partir de 2007 tornou-se um nome frequente nas convocações da tradicional seleção italiana conquistando suas primeiras medalhas internacionais no Europeu de Águas Abertas de Dubrovnik, na Croácia, em 2008. No ano seguinte nadou seu primeiro Campeonato Mundial, em Roma, sendo a décima colocada nos 5 km. Ainda neste ciclo olímpico quase beliscou duas medalhas no Mundial de Xangai-2011 sendo quarta colocada nos 5 km e na prova por equipe.
Porém, viveu uma grande frustração ao não conseguir se classificar para os Jogos Olímpicos de Londres-2012. Uma das melhores do mundo na distância de 5 km Rachele sabia que precisava melhorar nos 10 km e focou sua preparação na maratona aquática. italiana passou então a ser figura carimbada nos pódios da FINA Marathon Swim World Series.
Em 2013 vieram os primeiro pódios no circuito mundial, duas medalhas de bronze. Mas a temporada seguinte em 2014 não foi boa e ela não ganhou medalhas em nenhum evento internacional. A recuperação não demorou e no ano seguinte a italiana foi campeã da temporada do Marathon Swim World Series e garantiu vaga para os Jogos Olímpicos do Rio-2016.
Na Praia de Copacabana Rachele conquistou sua maior glória: a medalha olímpica. Primeiro ela saiu bronzeada, mas após a italiana ter sido afundada por Aurélie Muller na reta de chegada, a arbitragem desclassificou a francesa e a medalha de Rachele mudou de cor e tornou-se prateada. Após os Jogos do Rio ela tornou-se uma das melhores do mundo também nos 10 km conquistando o bicampeonato no Marathon Swim World Series e seu primeiro pódio em Mundiais da FINA, um bronze nos 5 km por equipe.
Rachele continuou em grande fase, conquistando o tricampeonato no Marathon Swim World Series em 2019 e voltando ao pódio em Mundiais da FINA. Em Gwangju-2019 foi bronze nos 10 km e prata na prova por equipe, garantindo assim participação nos Jogos Olímpicos de Tóquio, adiados de 2020 para 2021 devido a pandemia do COVID-19.
