Ved samveldelekene i 2018 vant Titmus gull på 4 x 200 meter fri. Den 14. desember 2018 satte hun ny verdensrekord på 400 m fri på kortbane under Kortbane-VM i svømming 2018 med tiden 3.53,92, en forbedring av rekorden satt av Wang Jianjiahe to måneder tidligere med 0,05 sekunder.
Titmus ble tatt ut som en av 27 svømmere til å representere Australia under VM i svømmesport 2019 i Gwangju, Sør-Korea. Hun vant gullmedalje og satte oseanisk rekord på 400 meter fri med tiden 3.58,76, et helt sekund foran forhåndsfavoritten, amerikaneren Katie Ledecky.[4]
