Neuner teki läpimurtonsa maailman huipulle kaudella 2006–2007, jolloin hän voitti seitsemän maailmancupin osakilpailua. Anterselvan MM-kilpailuissa 2007 hän voitti kolme maailmanmestaruutta: sprintistä, takaa-ajosta ja viestistä. Sprinttikilpailun hän voitti 2,3 sekunnin erolla Anna Carin Olofssoniin – molemmat kiersivät yhden sakkokierroksen kummallakin ampumapaikalla. Takaa-ajossa Neuner ampui neljä ohilaukausta, mutta voitti silti kultaa ennen Linda Grubbenia. Viestissä hän hiihti kolmannen osuuden Saksan joukkueessa, joka kukisti toiseksi tulleen Ranskan yli minuutilla. Yhteislähtökilpailussa Neuner oli neljästoista.