Prvním jejím velkým úspěchem byl zisk stříbrné medaile na Zimních olympijských hrách v Salt Lake City ve štafetě na 4×5 km. Bjørgenová zprvu vynikala ve sprintech, svědčí o tom sedm jejích vítězství ve sprintu, které ji vyneslo v sezóně 2003/2004 druhé místo ve Světovém poháru. V této sezóně spočítaly noviny Adresseavisen, že si Marit vydělala lyžováním 800 000 norských korun a včetně sponzorských peněz a školného téměř 1 500 000 norských korun. V následující sezóně 2004/2005 Marit Bjørgenová ve Světovém poháru zvítězila a získala pět medailí na Mistrovství světa v Oberstdorfu v Německu – tři zlaté medaile (běh na 30 km, team sprint, 4×5 km štafeta), jednu stříbrnou (7,5+7,5 km stíhací závod) a jednu bronzovou v běhu na 10 km. Na ZOH 2006 v Turíně však získala pouze stříbrnou medaili v závodě na 10 km klasicky a v ostatních závodech vyhořela, v cíli štafety zkolabovala, stěžovala si na bolest žaludku, bronchitidu i velký tlak. Na MS 2007 v Sapporu získala dvě bronzové medaile ve štafetě a ve sprintu dvojic.