2013年4月,全国游泳冠军赛上,傅园慧在50米和100米仰泳两个项目上全部夺冠。2013年8月2日凌晨,在巴塞罗那游泳世锦赛女子50米仰泳决赛中,傅园慧以27秒39获得银牌;女子100米仰泳比赛中她游出59秒61,获得第5名。
2013年9月06日,第十二届全运会女子100米仰泳决赛,代表浙江出战的傅园慧以0.28秒的优势力克师姐赵菁,霸气夺金。2014年5月15日,在青岛举行的2014年全国游泳冠军赛暨亚运会选拔赛女子100米仰泳决赛中,傅园慧以59秒59成绩获得冠军。
2014年9月23日,2014年仁川亚运会女子50米仰泳预赛,代表中国出战的傅园慧以27秒64的成绩获得小组第一,同时以预赛第一的身份晋级决赛。随后进行的决赛,傅园慧以27秒66的成绩轻松摘得金牌。
9月24日,仁川亚运会女子100米仰泳决赛在文鹤朴泰桓游泳馆打响。傅园慧以59秒95夺冠,继50米仰泳后,成为仰泳双冠王。
2015年8月5日,在俄罗斯喀山进行的2015年世界游泳锦标赛,傅园慧获得女子100米 仰泳第四[13] 。8月6日,女子50米仰泳决赛中,傅园慧以27秒11获得冠军。8月9日,女子4X100混合泳接力决赛中,中国队(傅园慧、史婧琳、陆滢、沈铎)以3 分54秒41的成绩夺得冠军。
2015年9月8日,全国游泳锦标赛第三日预赛,女子200米自由泳预赛,傅园慧只排在第11位无缘决赛。[16] 2016年8月8日,里约奥运会女子100米仰泳半决赛中,傅园慧以58秒95的成绩排名第三晋级决赛。