Mit einer neuen persönlichen Bestleistung im Mai 2016 über 3000 Meter konnte sich McColgan für die Europameisterschaften in Amsterdam qualifizieren, bei denen sie in 15:28,83 min Rang sechs im 5000-Meter-Lauf belegte. Auch einer Qualifikation für die Olympischen Spiele in Rio de Janeiro stand nichts entgegen; dort gelangte sie als einzige britische Vertreterin bis ins Finale, in dem sie in 15:12,09 min den 13. Rang belegte. 2017 startete McColgan als Britische Hallenmeisterin über 3000-Meter ins Jahr. International gewann sie bei den Halleneuropameisterschaften in Belgrad in 8:47,43 min die Bronzemedaille im 3000-Meter-Lauf hinter ihrer Landsfrau Laura Muir und Yasemin Can aus der Türkei. Sie qualifizierte sich über 5000 Meter für die Weltmeisterschaften in London und erreichte dort im Vorlauf eine neue Bestleistung, mit der sie sich einen Finalplatz erkämpfte. Dort klassierte McColgan sich mit 15:00,43 min auf dem zehnten Rang. 2018 wurde sie zu Jahresbeginn Britische Hallenmeisterin über 1500-Meter. International schied sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Birmingham im 1500-Meter-Lauf in der ersten Runde aus und wurde über 3000 Meter in 9:01,32 min Zehnte. Anfang April nahm McColgan erneut an den Commonwealth Games im australischen Gold Coast teil und wurde sowohl über 1500 Meter als auch über 5000 Meter Sechste. Im August gewann sie bei den Europameisterschaften in Berlin in 14:53,05 min die Silbermedaille hinter der Niederländerin Sifan Hassan.