2010 Kanada Artistik Patinaj Şampiyonasında altıncı ulusal şampiyonluğunu kazanan Rochette, Kanada'da yapılan 2010 Kış Olimpiyatları'nda ülkesini temsil etmek için seçildi. Kısa programın başlamasında iki gün önce kızını izlemek için Vancouver'a gelen Rochette'in annesi Thérèse Rochette kalp krizinden hayatını kaybetti. Rochette annesinin anısına yarışma kararı aldı. Olimpiyatlarda kısa programda Rochette, kendi en iyi puanını 71.36 ile yeniledi ve gecenin üçüncü en iyi puanını yaptı. İki gün sonra yapılan serbest programın ardından bu yerini korudu ve genel toplamda bronz madalya aldı. Kanada adına artistik buz pateninde olimpiyat madalyası kazanan beşinci kadın buz patencidir.