2004年，胡亚丹第一次参加全国少年儿童跳水分区赛，并且获得冠军。

2008年10月，胡亚丹在全国跳水锦标赛女子10米跳台决赛中以393.65分摘铜。

2009年5月，在全国跳水冠军赛女子10米跳台决赛中，胡亚丹以417.85分的成绩获得冠军。10月，胡亚丹以394.20分名列第11届全运会跳水赛女子10米台决赛第四名。

2010年2月，胡亚丹在跳水大奖赛德国站上收获获得女单10米台和女双10米台两枚金牌；6月，胡亚丹在跳水世界杯中以11个10分，总分452.80分获得职业生涯第一个世界大赛的冠军。随后的比赛中，胡亚丹越走越顺，摘得中国跳水明星系列赛女子10米跳台、全国跳水锦标赛女子10米跳台等桂冠。11月，在第16届广州亚运会女子10米跳台决赛中，胡亚丹一直把优势保持到最后，最终以436.7分的总成绩赢得冠军。

2011年1月，中国跳水明星系列赛广东佛山站女子10米跳台决赛，胡亚丹表现出众，以89.60分夺得冠军；在国际泳联跳水系列赛北京站中，胡亚丹以423.05分获得亚军。随后参加的比赛中，胡亚丹收获世界跳水系列赛、国际泳联跳水大奖赛等多项赛事的奖牌。7月，第14届国际泳联世锦赛展开鏖战，胡亚丹以403.65分的成绩顺利进入女子10米跳台决赛。在决赛中，胡亚丹由于第四跳出现失误，以394分获得第二名，结束此次世锦赛之旅。

2012年2月，在第18届英国跳水世界杯女子10米跳台决赛中，胡亚丹以397.10分获得亚军；5月，胡亚丹在全国跳水冠军赛女单十米台以413.15分揽银。8月，在伦敦奥运会女子10米跳台决赛中，胡亚丹以349.50分的成绩获得第九。