En 2010, Pénélope remporte avec Kevin Staut, Olivier Guillon et Patrice Delaveau la médaille d'argent du saut d'obstacles par équipe aux Jeux équestres mondiaux à Lexington aux États-Unis, en selle sur "Mylord Carthago". Elle participe donc à cette occasion à la qualification de l'équipe de France pour les Jeux olympiques de Londres. Elle intègre en fin d'année le Top Ten de la FEI Rolex Ranking List et se classe de la finale Top Ten de Genève. Cette année est également marqué par son divorce avec Guillaume Blin-Lebreton.