Bei ihrer ersten Weltmeisterschaft wurde Henie 1924 im heimischen Oslo beim Sieg von Herma Szabó, der dominierenden Eiskunstläuferin der Zwanziger Jahre, Fünfte. Ihre nächste Weltmeisterschaft bestritt sie zwei Jahre später in Stockholm. Dort gewann sie die Silbermedaille hinter Szabó. Im Jahr 1927 fand die Weltmeisterschaft für die Damenkonkurrenz wieder in Henies Heimatstadt Oslo statt. Henie gewann ihre erste Goldmedaille bei Weltmeisterschaften in einer kontroversen Art und Weise. Noch nach den Pflichtfiguren hatte Herma Szabó deutlich vor Henie geführt, unterlag der Norwegerin aber am Ende durch die Mehrheit der norwegischen Punktrichter. Drei der insgesamt fünf Punktrichter kamen aus Norwegen, einer aus Deutschland und einer aus Österreich. Die drei Norweger setzten Henie auf den ersten Platz, die beiden anderen Punktrichter Szabó. Nach dieser Niederlage beendete Szabó ihre Karriere. Henie bot ihr später eine Neuauflage des Duells an, doch sie lehnte ab. Dadurch war der Weg frei für Henie und sie verlor nie wieder eine Weltmeisterschaft. Bis 1936 folgten noch neun Weltmeisterschaftstitel in Folge. Niemand konnte sie ernsthaft gefährden, sie gewann zumeist mit einstimmigem Punktrichterurteil. Ihre Herausforderinnen waren Fritzi Burger, die 1929 in Budapest und 1932 in Montréal hinter ihr Vize-Weltmeisterin wurde, Maribel Vinson, die Vize-Weltmeisterin von 1928, Cecil Smith, Vize-Weltmeisterin von 1930, Hilde Holovsky, Vize-Weltmeisterin von 1931, Vivi-Anne Hultén, Vize-Weltmeisterin von 1933, Megan Taylor, Vize-Weltmeisterin von 1934 und 1936 und Cecilia Colledge, Vize-Weltmeisterin von 1935. Mit insgesamt zehn Weltmeistertiteln ist Henie auch die mit Abstand erfolgreichste Eiskunstläuferin im Dameneinzel bei Weltmeisterschaften.