A partire dalle stagioni seguenti si afferma tra le migliori sprinter al mondo. Nel febbraio 2012 a Melbourne conquista il primo titolo mondiale in carriera, vincendo la prova di velocità a squadre in coppia con la più esperta Miriam Welte. Pochi mesi dopo diventa campionessa olimpicia nella stessa specialità ai Giochi di Londra: in quella rassegna, ancora in coppia con Welte, sfrutta prima la squalifica in semifinale del duo britannico, quindi la squalifica in finale delle rivali cinesi, ancora per cambio irregolare. Negli anni seguenti ottiene altri sei titoli mondiali, due nella velocità a squadre (2013 e 2014), due nella velocità (2014 e 2015) e due nel keirin (2014 e 2016). Conclude il quadriennio ai Giochi olimpici di Rio de Janeiro 2016, durante i quali conquista la medaglia di bronzo nella velocità a squadre e quella d'oro nella velocità, superando la britannica Rebecca James in due manche.