Curtis, 18 ans, a bouclé son 100 m en 53 sec 01/100e, soit 17/100e de mieux que le précédent record d'Italie (53:18) établi par Pellegrini en juin 2016.
Il s'agit par ailleurs de la meilleure performance mondiale de l'année sur la distance-reine.
"Je savais que j'étais en forme, mais réussir un tel chrono va au-delà de mes attentes. J'ai battu un mythe, une légende comme Federica", a-t-elle déclaré.
Surnommée "la Divine", Pellegrini qui a mis un terme à sa carrière en 2022, est considérée comme la meilleure nageuse italienne de l'histoire avec notamment à son palmarès un titre olympique (200 m libre en 2008) et six sacres mondiaux en grand bassin.
Elle détient encore les records d'Italie, et d'Europe, des 200 m (1:52.98) et 400 m (3:59.15) nage libre.
Avec ce chrono, Curtis qui a participé l'été dernier aux JO 2024 de Paris (demi-finaliste du 50 m libre), a décroché son billet pour les Championnats du monde 2025 (11 juillet-3 août) de Singapour.
Elle a confirmé son excellente disposition dès mercredi matin en améliorant en séries son propre record d'Italie du 50 m nage libre, pour le porter de 24 sec 56/100e à 24 sec 52/100e.