La meilleure cycliste transalpine du moment (3eme du World Tour en 2024). Elle compte une quarantaine de victoires sur route dont le TOUR DES FLANDRES en 2015 et 2024, le Trophée Alfredo Binda en 2013 et 2021, le Trophée d'Or Féminin en 2014 et 2024, le Tour de Bretagne en 2014, les Strade Bianche en 2017 (2eme en 2021 et 2024, 3eme en 2018), le Grand Prix de Plouay en 2021, PARIS-ROUBAIX, le Tour d'Emilie, le Women's Tour et les Trois Vallées Varésines en 2022, le Tour des Emirates Arabes Unis en 2023 (plus 1 étape), la Flèche Brabançonne et le Tour d'Italie (plus 1 étape) en 2024. Elle termina 2eme de la Flèche Wallonne en 2013 (3eme en 2014 et 2021), du Tour d'Italie en 2017 (3eme en 2020, 4eme en 2022; une victoire d'étapes en 2020 et 2023), du Madrid Challenge by La Vuelta en 2020 et de Liège-Bastogne-Liège en 2024 (3eme en 2021) ; 3eme du Circuit het Nieuwsblad, de la Flèche Wallonne et du Tour d'Espagne en 2024.

Championne d'Europe du relais mixte en 2021 (3eme en 2019 ; 2eme en individuel en 2020, 3eme en 2016). 3eme du championnat du monde sur route en 2012, 2020 et 2024, et 2eme du relais mixte en 2022 (3eme en 2021 et 2024). Médaillée de bronze aux Jeux Olympiques sur route en 2016 et 2021. Championne d'Italie sur route en 2017, 2020, 2021 et 2023, et du contre la montre en 2014, 2016, 2017, 2020, 2022 et 2023. 3eme au classement final du Vélo d'Or féminin en 2022. Sa mère Guidina Dal Sasso a été une fondeuse de ski de haut niveau et son frère aîné Paolo Longo Borghini a également été coureur professionnel de 2004 à 2014.