Kikkan Randall compte neuf participations aux Championnats du monde entre 2001 et 2017. Elle remporte une médaille d'argent en sprint en style libre en 2009 et une en or au sprint par équipes en 2013 avec Jessica Diggins. ce dernier titre est le premier de l'histoire pour les États-Unis en ski de fond. En 2017, elle remporte une nouvelle médaille individuelle, le bronze, lors du sprint.