A nővére hatására lett vívó
Keszthelyi Zsombor a sokévnyi úszás után mindenképpen egy szárazföldi sportot szeretett volna kipróbálni. A nővére abban az időben ment el a vívóterembe, és ennek hatására ő is megnézett egy vívóedzést. Annyira magával ragadta a sportág, hogy a mai napig ugyanazzal a gyermeki szeretettel élvezi az edzéseit, nem utolsósorban a versenyeit. Békéscsabán Galli Zsolt volt az edzője, onnan igazolt át a Honvédba, ahol Dancsházy Nagy Tamás felügyelete alatt teljesedhet ki.
A berobbanás éve
2022-ben egy hónapon belül megnyerte a junior-Európa-bajnokságot Újvidéken, a világbajnokságot pedig Dubajban. „A csoportkör után sok mindenre gondoltam, csak arra nem, hogy világbajnok leszek. Nem ment a vívás, az járt a fejemben, hogy az Eb-n minden összejött, most valahogy nem érzem ugyanazt. Aztán, amikor a világranglistát vezető egyiptomit a harminckettőért sikerült megvernem szoros meccsen, minden megváltozott. A döntőben már nem az aranyérem lebegett a szemem előtt, tudtam a vívásra koncentrálni, és ekkor már összejöttek azok az akciók, amik reggel még nem.” A két aranyérem mellé kapott egy fair play díjat is, amit a nemzetközi szövetség, a FIE ítélt oda neki. A döntőben 10:10-es állásnál ugyanis megítélt neki egy találatot a zsűrielnök, ő viszont sportszerűen jelezte, hogy ez nem jogos, mert önmagát szúrta meg, ezért jelzett a találatjelző gép. A FIE méltatásában hozzátette, hogy nem először fordult elő, mert az Eb-döntőben hasonló történt. Keszthelyi Zsombor így indokolt:
Ezzel jelzem az ellenfelem és a bíró felé is a tiszteletemet, és hogy becsületesen szeretnék nyerni. Ezen nem kell gondolkodni, zsigerből jön, hogy rögtön szólok, ha ilyen történik.
“„
Beépülés az olimpiai bajnok csapatba
A 2024-es olimpia után Siklósi Gergelyt ő váltotta a berni párbajtőr-világkupán, és a csapat végigment ugyanazon az úton, mint az olimpián. Vagyis előbb a kazahokat, a franciákat, a döntőben végül a japánokat múlták felül. Siklósi távollétében Keszthelyi Zsombor volt a befejező ember, és a 34:27-es győzelmet ő biztosította be. A 2025-ös marrákesi világkupán is a győztes csapat tagja volt. A júniusi felnőtt-Európa-bajnokságon már az egyéniben is megcsillogtathatta a tehetségét, egy meccset nyert is, a későbbi győztestől kapott ki. A grúziai vb-n csapatban is számítanak rá.