Bei ihrer Rückkehr als aktive Sportlerin im Herbst 2003 qualifizierte sich Niemann-Stirnemann als deutsche Meisterin über 5000 Meter – mit ihrem 34. nationalen Titel seit 1988 – für den Weltcup, wo sie auf dieser Strecke ihre letzten beiden Podestplätze erreichen konnte. Bei den Einzelstreckenweltmeisterschaften 2004 in Seoul belegte sie auf den beiden längsten Distanzen die Ränge vier und fünf. Im Winter 2004/05 verzichtete sie wegen Rückenproblemen auf alle Starts und gab am 27. Oktober 2005 im Alter von 39 Jahren ihr Karriereende im Rahmen eines DESG-Seminars bekannt.