In der &lt;a href="Eisschnelllauf-Weltcup%202009/10"&gt;Saison 2009/10&lt;/a&gt; verbuchte sie acht Siege über 500 Meter und wurde wieder Weltcupgesamtsiegerin. Am 11. Dezember 2009 stellte sie beim Weltcup in Salt Lake City in 37,00 Sekunden erneut einen 500-Meter-Weltrekord auf und unterbot damit ihren eigenen Rekord von 2007 nochmals um 0,02 Sekunden. Bei den deutschen Einzelstrecken-Meisterschaften 2010 in Berlin holte sie über 500 Meter wieder den Titel. Bei der Sprintweltmeisterschaft 2010 in Obihiro wurde sie insgesamt Dritter, aber in den beiden 500-Meter-Läufen holte Wolf sich den zweiten Platz. Am 16. Februar 2010 gewann Wolf bei den Olympischen Spielen in Vancouver über 2 × 500 m die Silbermedaille. Über 1000 Meter konnte sie am 18. Februar 2010 den 17. Platz erreichen. Wie in der Saison zuvor gewann sie acht Weltcups über 500 Meter und wurde zum sechsten Mal Weltcupgesamtsiegerin über 500 Meter. Bei den deutschen Einzelstrecken-Meisterschaften 2011 in Erfurt holte sie über 500 Meter die Gold- und über 1000 Meter die Silbermedaille. Auch bei den Einzelstrecken-Weltmeisterschaften 2011 in Inzell konnte sie über 500 Meter den Titel holen, wieder mit Bahnrekord und Saisonbestzeit. Die Sprintweltmeisterschaft 2011 in Heerenveen verlief für Wolf mit insgesamt Platz acht enttäuschend. Durch den 21. Platz im abschließenden 1000-Meter-Rennen wurde sie auf den achten Platz durchgereicht.