Nach einem schleppenden Start in die Weltcup-Saison 2012/2013 konnte sich Domratschawa ab dem Weltcup in Ruhpolding wieder an das Podium herankämpfen. Bei der WM 2013 in Nové Město sicherte sie sich schließlich mit 9 Sekunden Vorsprung auf Tora Berger die Goldmedaille im Massenstart. Am Ende der Saison landete sie wie in der Vorsaison erneut auf dem zweiten Platz in der Gesamtweltcupwertung.