Nach ihrer letzten erfolgreichen Junioren-WM-Teilnahme durfte Denissowa 2004 ihr Debüt bei der letzten Weltcupstation des Jahres, dem Holmenkollen in Oslo geben. Sie wurde dort 78. im Sprint. 2005 wurde sie in weiteren acht Weltcuprennen eingesetzt und konnte zwei Mal Weltcuppunkte sammeln. Nach einem 21. Platz im Sprint von Pokljuka und dem 19. Platz in der Verfolgung war der 18. Platz im Sprint von Hochfilzen im Januar 2008 für lange Zeit bestes Weltcupergebnis. 2007 gewann sie bei der Universiade in Turin mit der Staffel Bronze, wurde Sechste im Sprint, Fünfte der Verfolgung und 13. im Massenstartrennen. Zudem wurde sie im 10-Kilometer-Freistilrennen der Militär-Skiweltmeisterschaft 2007 in Haanja 16. Zunächst letztes Großereignis wurden die Biathlon-Europameisterschaften 2008 in Nové Město na Moravě, bei denen sie Fünfte im Sprint, Achte der Verfolgung und mit Olga Medwedzewa, Jana Romanowa und Natalja Sokolowa Vierte mit der Staffel Russlands. Es dauerte bis 2010, dass Denissowa wieder zu internationalen Einsätzen kam. Ihre Rückkehr in den IBU-Cup in Beitostølen war herausragend. Das erste Sprintrennen der Saison gewann sie, beim zweiten wurde sie Dritte. Im weiteren Saisonverlauf kam die Russin in Presque Isle auch wieder zu Weltcupeinsätzen. Mit 16. Plätzen in Sprint und Verfolgung erreichte sie in Maine ihre besten Ergebnisse in der höchsten Rennserie.