이상화는 11일(이하 한국시각) 러시아 소치 아들레르아레나서 열린 2014 소치 동계올림픽 스피드스케이팅 여자 500m에서 1, 2차 레이스 합계 74초70을 기록해 34명 중 1위로 금메달을 목에 걸었다. 37초42의 기록으로 1차 레이스를 마친 이상화는 2차 레이스에서도 37초28로 결승선을 통과했다. 2위인 러시아의 올가 파트쿨리나(합계 75초06)에 0.36초 앞선 기록이며 2차 레이스와 합계 기록 모두 올림픽 신기록이었다.

이상화는 올림픽 신기록까지 달성하며 한국에 대회 첫 메달을 획득했다.