L'une des plus grandes fondeuses de l'histoire, elle possède l'un des plus beaux palmarès avec 14 titres mondiaux (19 médailles), 4 titres olympiques (6 médailles) et 82 victoires en Coupe du monde remportés entre 2007 et 2022. Elle est la 3eme fondeuse la plus titrée des Championnats du monde après la Russe Elena Vialbe et sa compatriote Marit Bjoergen . Tout d'abord trois fois championne du monde chez les juniors en 2008 (5 km, 10 km et relais), elle fait désormais partie de l'élite en ski de fond avec 19 médailles mondiales dont 14 en or (10 en individuel). Quatre fois championne olympique : avec le relais en 2010 puis du skiathlon, du 10 km classique et du 30 km libre en 2022 (2eme du 30 km mass start et 3eme du 10 km classique en 2014; 4eme du skiathlon en 2014). Depuis son triplé à Beijing en 2022, elle est seulement la 2eme fondeuse à remporter trois titres individuels lors d'une édition des Jeux. La Finlandaise Marja-Liisa Kirvesniemi l'avait réussi en 1984 (5 km, 10 km et 20 km). 14 fois championne du monde : du skiathlon en 2015, 2019 et 2021, du 10 km en 2013 (libre), 2019 (classique) et 2021 (libre), du 30 km en 2011 (libre), 2015 (classique), 2019 (libre) et 2021 (classique), du relais en 2011, 2013, 2015 et 2021 (2eme du skiathlon en 2013 et du relais en 2019 ; 3eme de la double poursuite en 2011 et du 30 km en 2011 et 2013 ; 4eme du 30 km et avec le relais en 2009, du 10 km classique en 2011). Victorieuse du Tour de Ski en 2014, 2016 et 2020 (2eme en 2011, 2013 et 2015, 3eme en 2012). Victorieuse de la Coupe du monde au classement général en 2014, 2016 et 2020 et de distances en 2014, 2016, 2019, 2020 et 2022 (2eme au classement général en 2013 et 2015, 3eme 2012 et 2019 ; 2eme en distances en 2013 et 2015, 3eme en 2011 et 2012). 47 victoires (152 podiums au total) en quelque 250 courses de Coupe du monde entre 2007 et 2024. Elle compte en plus 37 victoires dans les étapes de la Coupe du monde dont un record de 14 dans le Tour de Ski (30 autres podiums). Dix-huit succès avec le relais en Coupe du monde. En février 2016, elle a été suspendue une première fois pour violation des règles antidopage, contrôlée positive à un stéroïde qu'elle impute à un baume pour les lèvres. Elle a été suspendue une deuxième fois pendant dix-huit mois à compter du 18 octobre 2016. De ce fait, elle n'a pas pu participer aux Jeux Olympiques de 2018. Elle est revenue au plus haut niveau depuis la saison 2018/2019. Athlète polyvalente, elle est devenue championne de Norvège du 10 000 m en athlétisme en 2019.

Le 12 mars 2022, elle a pris sa retraite sportive après avoir remporté le 10 km libre de Falun en Coupe du monde. A 36 ans en décembre 2024, elle est sortie de sa retraite pour participer à la Coupe du monde.