Im Alter von 25 Jahren debütierte Dunklee zum Auftakt der &lt;a href="Biathlon-Weltcup%202011/12"&gt;Saison 2011/12&lt;/a&gt; in Östersund im Biathlon-Weltcup. Im ersten Rennen, einem Einzel, verpasste sie als 44. um vier Plätze die Punkteränge. Zwei Tage später gewann sie als 28. in einem Sprintrennen erste Weltcuppunkte. In Antholz verbesserte sie ihre Bestleistung in einem Sprintrennen zunächst auf einen 16. Rang, bei der Weltmeisterschaft 2012 in Ruhpolding wurde sie Fünfte im Einzelrennen über 15 Kilometer und erreichte das bis dahin beste Ergebnis einer US-amerikanischen Biathletin in der WM-Geschichte. Dunklee schoss einen Fehler und hatte 7,1 Sekunden Rückstand auf die drittplatzierte Helena Ekholm. Sie beendete den Winter mit zwei weiteren Top-Ten-Platzierungen beim Saisonfinale in Chanty-Mansijsk und war als 33. die beste US-Amerikanerin der Gesamtweltcupwertung.