Erste internationale Erfahrungen sammelte Mathilde Kramer im Jahr 2017, als sie bei der Sommer-Universiade in Taipeh im 100-Meter-Lauf mit 12,14 s im Halbfinale ausschied und über 200 Meter mit 25,81 s im Vorlauf scheiterte und auch mit der dänischen 4-mal-100-Meter-Staffel mit 46,29 s den Finaleinzug verpasste. Im Jahr darauf schied sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Birmingham im 60-Meter-Lauf mit 7,43 s in der ersten Runde aus und im Sommer verpasste sie bei den Europameisterschaften in Berlin mit 44,09 s den Finaleinzug mit der Staffel. 2019 schied sie bei den Halleneuropameisterschaften in Glasgow mit 7,44 s im Halbfinale über 60 Meter aus und anschließend belegte sie bei den World Relays in Yokohama in 45,32 s den achten Platz. Damit qualifizierte sich die dänische Mannschaft für die Weltmeisterschaften in Doha, bei denen sie aber mit 43,92 s nicht ins Finale einzog. 2021 wurde sie bei den Halleneuropameisterschaften in Toruń in der ersten Runde wegen unsportlichen Verhaltens disqualifiziert. Anfang Mai belegte sie bei den World Athletics Relays im polnischen Chorzów in 45,34 s den sechsten Platz mit der 4-mal-100-Meter-Staffel und erreichte mit der 4-mal-200-Meter-Staffel mit neuem Landesrekord von 1:37,80 min Rang vier. Im August nahm sie mit der 4-mal-100-Meter-Staffel an den Olympischen Spielen in Tokio teil und verpasste dort trotz neuer Rekordzeit von 43,51 s den Finaleinzug.