2016 erkämpfte sie bei den Europameisterschaften in Kasan den Titel durch einen Finalsieg über die Niederländerin Guusje Steenhuis. Im Halbfinale der Olympischen Spiele 2016 in Rio de Janeiro bezwang Audrey Tcheuméo die Brasilianerin Mayra Aguiar. Im Finale gewann die Amerikanerin Kayla Harrison und die Französin erhielt die Silbermedaille. Bei den Europameisterschaften 2017 in Warschau gewann Tcheuméo das Finale gegen Steenhuis. Vier Monate später belegte sie bei den Weltmeisterschaften in Budapest den siebten Platz. Im Finale der Europameisterschaften 2018 in Tel Aviv standen sich mit Madeleine Malonga und Audrey Tcheuméo zwei Französinnen gegenüber, Malonga gewann den Titel.