Erste internationale Erfahrungen sammelte Sitora Hamidova beim Duschanbe-Halbmarathon 2011, bei denen sie in 1:15:12 h den dritten Platz belegte. Im Jahr darauf nahm sie an den Halbmarathon-Weltmeisterschaften 2012 in Kawarna teil und erreichte dort Rang 53. 2013 nahm sie im 10.000-Meter-Lauf an den Asienmeisterschaften in Pune teil und belegte dort in 33:59,87 min den fünften Platz und bei den Asienspielen im südkoreanischen Incheon 2014 wurde sie in 32:12,54 min Vierte. 2015 qualifizierte sie sich im Marathon für die Weltmeisterschaften in Peking, bei denen sie ihr Rennen nicht beenden konnte. 2016 wurde sie in dieser Disziplin 54. bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro. Sie nahm auch über 10.000 Meter an den Spielen teil und wurde dort mit neuem Landesrekord von 31:57,77 min 24.