Federica Brignone s'est révélée au cours de la Coupe du monde 2010 lors d'une épreuve de slalom géant à Aspen où elle prend la troisième place derrière Kathrin Hölzl et Kathrin Zettel pour sa cinquième participation à une épreuve dans cette compétition. Auparavant, elle a remporté le titre de championne du monde junior de combiné en mars 2009 à Garmisch-Partenkirchen. Elle réalise un nouveau podium à Arber Zwiesel la saison suivante, dernière épreuve avant les championnats du monde, où sa forme se concrétise par une médaille d'argent en slalom géant.