W 2013 z piosenką „Only Teardrops” zgłosiła się do duńskich eliminacji eurowizyjnych "Dansk Melodi Grand Prix". 26 stycznia wystąpiła w finale selekcji, w którym zajęła pierwsze miejsce, zostając reprezentantką Danii w 58. Konkursie Piosenki Eurowizji organizowanym w Malmö. Po wygraniu eliminacji trafiła z piosenką na pierwsze miejsce na duńskiej liście muzycznej, a także stała się faworytką bukmacherów i klubów OGAE do wygrania całego konkursu, sama zaś typowała, że znajdzie się w pierwszej piątce finałowej. 14 maja wystąpiła w pierwszym półfinale konkursu i zakwalifikowała się do finału rozgrywanego 18 maja. Zwyciężyła w nim, zdobywając łącznie 281 punktów z prawie wszystkich uczestniczących krajów, wyłączając San Marino. Po finale konkursu trafiła z piosenką „Only Teardrops” na listy sprzedaży w kilkunastu krajach Europy oraz na oficjalną listę w Australii. Przed rozegraniem finału Eurowizji, 6 maja 2013 wydała debiutancki album studyjny pt. "Only Teardrops", który utrzymany był w stylistyce nowoczesnego popu. Prawie wszystkie znajdujące piosenki z płyty napisała samodzielnie, inspirując się swoimi ulubionymi książkami, filmami i snami. Przy tworzeniu utworów współpracowała ze skandynawskimi kompozytorami, takimi jak m.in. Lise Cabble, JuliąaFabrin Jakobsen i Thomas Stengaard. Kilka utworów, które znalazły się na płycie (w tym m.in. symfoniczną wersję piosenki „Only Teardrops”), nagrała przy współpracy z Orkiestrą Polskiego Radia w Warszawie. 13 czerwca zaprezentowała oficjalny teledysk do „Only Teardrops”, który realizowany był w lesie i na plaży, a wyreżyserował go Michael Sauer Christensen.