Grønningen esiintyi kansainvälisissä arvokilpailuissa ensimmäisen kerran Lahden MM-hiihdoissa 1958 sijoittuen 15 kilometrillä 21:nneksi. Squaw Valleyn talviolympialaisissa 1960 hän saavutti viestissä hopeaa sekä sijoittui 15 kilometrillä 11:nneksi ja 50 kilometrillä 14:nneksi. Zakopanen MM-kilpailuissa 1962 hän saavutti henkilökohtaisen hopeamitalin 15 kilometrillä ja sijoittui neljänneksi 30 kilometrillä ja viestissä sekä viidenneksi 50 kilometrillä. Innsbruckin olympialaisissa 1964 hän saavutti hopeaa 15:llä ja 30 kilometrillä, joilla molemmilla vain Eero Mäntyranta oli häntä nopeampi. Viestissä hän sijoittui neljänneksi ja 50 kilometrillä kuudenneksi. Oslon MM-kilpailuissa 1966 hän voitti kultaa viestissä, jossa hän hiihti toisen osuuden, sekä sijoittui seitsemänneksi sekä 30:llä että 50 kilometrillä.