Bormion MM-kisoissa 2005 Vonn sijoittui syöksylaskussa ja alppiyhdistetyssä neljänneksi sekä supersuurpujottelussa yhdeksänneksi. Torinon olympialaisissa 2006 Vonn loukkaantui harjoituslaskussa, mutta pystyi kilpailemaan kaksi päivää myöhemmin. Hän sijoittui Super-G:ssä seitsemänneksi, syöksylaskussa kahdeksanneksi ja pujottelussa 14:nneksi. Åren MM-kisoissa 2007 hän saavutti hopeaa syöksylaskussa ja supersuurpujottelussa.