Rusko reprezentovala na londýnských Letních olympijských hrách 2012, na nichž se tenisový turnaj odehrál v All England Clubu. Do ženské čtyřhry s Vesninovou vstupovaly jako šesté nasazené. Po dvou výhrách vypadly ve čtvrtfinále s americkými světovými jedničkami Liezel Huberovou a Lisou Raymondovou ve dvou setech. Na Riodejaneirské olympiádě 2016 vyhrála s Vesninovou zlatou medaili v ženské čtyřhře, když ve finále zdolaly za 1:39 hodin švýcarské turnajové pětky Timeu Bacsinszkou s Martinou Hingisovou po dvousetovém průběhu. V singlové soutěži vypadla ve třetím kole s Petrou Kvitovou.