Nachdem Cornet Anfang 2009 bei den Australian Open das Achtelfinale erreichte, wo sie dramatisch an Dinara Safina scheiterte, und im Anschluss bei den Open GDF Suez 2009 in Paris bis ins Viertelfinale kam, rückte sie in der Weltrangliste bis auf Position elf, ihrer bis heute besten Weltranglistenplatzierung, nach vorne. Die restliche Saison verlief jedoch enttäuschend, sodass sie, statt in die absolute Weltklasse vorzustoßen, nach nur einer Halbfinalteilnahme in Bad Gastein zum Ende des Jahres auf Rang 50 zurückfiel. Die zwischenzeitliche Formkrise zog sich über weite Teile der Saisons 2010 und 2011, in denen Cornet die Resultate ihres kometenhaften Aufstiegs nicht ansatzweise wiederholen konnte. 2010 gewann sie in Straßburg zusammen mit Vania King ihren zweiten WTA-Titel im Doppel, schied jedoch bei allen vier Grand Slam-Turnieren in der ersten Runde aus; 2011 erreichte sie nicht ein einziges Viertelfinale auf der WTA-Tour und beendete das Jahr nur knapp unter den besten 100 der Welt. Erst 2012 stand sie in Straßburg nach vierjähriger Pause wieder im Endspiel eines WTA-Turniers, verlor dort aber gegen Francesca Schiavone. Ihr zweiter WTA-Triumph gelang Cornet dann einen Monat später in Bad Gastein nach einem Zweisatzsieg im Finale über Yanina Wickmayer. Bei den Olympischen Spielen in London zog sie im Einzel nach einem Sieg über Tamira Paszek in die zweite Runde ein, in der sie an Daniela Hantuchová scheiterte. Im Doppel mit Kristina Mladenovic kam das Ausscheiden bereits in Runde eins gegen Peng Shuai und Zheng Jie aus China.