Na początku międzynarodowej kariery odpadała w 1999 roku w Bydgoszczy w eliminacjach konkursu pchnięcia kulą podczas mistrzostw świata juniorów młodszych. W 2001 zajęła odległą lokatę podczas mistrzostw Europy juniorów, a dwa lata później była piąta na młodzieżowych mistrzostwach Europy oraz dwunasta na uniwersjadzie. Zimą 2004 odniosła pierwszy duży sukces międzynarodowy zostając halową wicemistrzynią świata. Podczas igrzysk olimpijskich w Atenach uplasowała się na ósmej lokacie. W 2005 zdobyła brązowy medal halowych mistrzostw Europy oraz była dziewiąta na mistrzostwach świata. Podczas mistrzostw Europy w 2006 była szósta, a w kolejnym sezonie zajęła siódmą lokatę w halowych mistrzostwach Europy i ósmą w mistrzostwach świata. Czwarta wieloboistka halowych mistrzostw świata w Walencji (2008). Rywalizację na igrzyskach olimpijskich w Pekinie Dobrynśka ukończyła na pierwszym miejscu i została mistrzynią olimpijską. W 2009 w Berlinie uplasowała się tuż za podium zajmując czwarte miejsce na mistrzostwach świata. Halowa wicemistrzyni świata oraz wicemistrzyni Europy z 2010 roku. Podczas mistrzostw świata w Daegu (2011) zajęła piąte miejsce. Na halowych mistrzostwach świata w Stambule (2012) zdobyła złoty medal ustanawiając halowy rekord świata w pięcioboju (5013 punktów) i jako pierwsza zawodniczka w historii przekroczyła w tej konkurencji 5000 punktów.