Quando ancora non era popolare la maratona a livello femminile, all'inizio degli anni settanta la Waitz si cimentava in pista, su 1500 e 3000m. Ai Giochi olimpici del 1972 partecipò, a soli 18 anni, ai 1500 metri, distanza sulla quale, due anni più tardi, vinse la medaglia di bronzo agli Europei di Roma. L'anno successivo salì alla ribalta battendo il record mondiale dei 3000 metri a Oslo, col tempo di 8:46.6, tempo che migliorò di oltre un secondo l'anno seguente, nella stessa città.