Evelyne Leu gagne sa première épreuve de Coupe du monde le 6 janvier 2001 à Deer Valley (États-Unis). Elle termine quatrième des Championnats du monde de Whistler, au Canada, puis termine troisième de l'épreuve de Coupe du monde de Sunday River (États-Unis) le 27 janvier 2001. Aux Jeux olympiques d'hiver de 2002 à Salt Lake City (États-Unis), elle remporte les qualifications en battant le record du monde de points mais elle chute deux fois en finale et termine onzième. Elle gagne une deuxième épreuve de Coupe du monde à Spindleruv Mlyn (République tchèque) à la fin de la saison 2002-2003. Elle monte trois fois sur le podium en 2003-2004 et termine troisième du classement de la Coupe du monde de saut à la fin de la saison. Après trois podiums dont une victoire en Coupe du monde pendant la saison 2004-2005, elle remporte l'argent aux Championnats du monde de Ruka (Finlande) derrière la Chinoise Li Nina. C'est la seule médaille de sa carrière aux Championnats du monde.