Nel 2016, dopo alcuni piazzamenti nelle classiche di primavera, si aggiudica l'Omloop van de IJsseldelta e la sua seconda Freccia Vallone; al Giro d'Italia, dopo un inizio non brillante, riesce a rimontare, anche grazie alla seconda piazza nella cronometro di Varazze, fino al terzo posto finale. Dopo il Giro si presenta al via delle due prove olimpiche di ciclismo a Rio de Janeiro: nella gara in linea è brava a rimanere nel quartetto di testa e infine a prevalere in una volata a tre su Emma Johansson e Elisa Longo Borghini, conquistando l'oro olimpico, mentre in quella a cronometro fa sua la medaglia di bronzo. Forte della forma dimostrata, in settembre ai campionati europei su strada di Plumelec si aggiudica l'argento nella gara a cronometro, battuta dalla connazionale Ellen van Dijk, e la medaglia d'oro nella prova in linea, precedendo in una volata ristretta Katarzyna Niewiadoma e ancora Longo Borghini.