Il 1969 è l'anno della sua consacrazione ai vertici mondiali; dopo essersi migliorata nei 1500 con 4'17"2, il 2 luglio stabilisce in notturna all'Arena Civica il record del mondo dei 1500 con il tempo di 4'12"4, lasciando il secondo posto all'olandese Maria Gommers, detentrice del primato con 4'15"6 e bronzo alle Olimpiadi messicane negli 800. Quell'anno si aggiudica con il tempo di 4'12"0 la medaglia di bronzo ai campionati europei di Atene nei 1500 m, specialità inserita per la prima volta in campo femminile in una delle maggiori manifestazioni internazionali. Pur migliorando il proprio record, deve cedere il primato mondiale alla cecoslovacca Jaroslava Jehlicková, che vince in 4'10"7, e la medaglia d'argento alla Gommers. In quei mesi vince il suo terzo titolo italiano nel cross, batte per due volte il record mondiale dei 3000 con 9'42"8 e 9'38"0, due volte il record mondiale dei 5000 con 16'17"49 e 15'53"6 e si conferma campionessa italiana degli 800 con 2'06"4. Fino ad allora le distanze superiori ai 1000 metri erano state corse raramente dalle atlete e la Pigni diventa con le sue prestazioni una pioniera del mezzofondo mondiale.