Bei den UEC-Bahn-Europameisterschaften 2018 in Glasgow errang Mathilde Gros zwei Medaillen: Im Keirin gewann sie den Titel und im Sprint die Bronzemedaille. Im Jahr darauf belegte sie bei den Bahnweltmeisterschaften im polnischen Pruszków im Sprint Rang drei, bei den Europaspielen Rang zwei. Zudem wurde sie 2019 zweifache Europameisterin: bei den U23-Europameisterschaften im 500-Meter-Zeitfahren und bei den Europameisterin der Elite im Keirin.