16岁的阿莉娅·穆斯塔芬娜优先加入队后参加了2010年鹿特丹世界体操锦标赛，一举斩获5枚前茅，即女子个人全能前茅，以及女子跳马、高低杠和自由体操项目银牌，并率领俄罗斯队获得自苏联解体以来的首枚团体前茅。

    在伦敦奥运会前一年，即2011年，阿莉娅·穆斯塔芬娜在比赛中遭遇膝盖十字韧带撕裂。受此伤后，即使专业运动员，也鲜有返回赛场的案例。然而，阿莉娅·穆斯塔芬娜回来了，这令她的教练和医生都感到不可思议，让对手措手不及。阿莉娅·穆斯塔芬娜甚至都没有改变自己的参赛项目，在伦敦奥运会上，一举赢得高低杠项目前茅，以及1枚银牌和2枚铜牌。

    在备战奥运会期间，阿莉娅·穆斯塔芬娜经历多次复杂手术。教练谢尔盖·斯塔金谈到阿莉娅·穆斯塔芬娜时说：“换做其他运动员，早就会因为无法承受她所经历的这种不间断的伤痛而选择退出了。”