En 2010, elle se classe des Championnats du monde de cross-country de Bydgoszcz et permet à l'équipe des États-Unis d'occuper la troisième place du classement général par équipes. Championne des États-Unis sur les distances du 5 km et du 10 km, elle se classe deuxième du 5 000 m lors des Championnats des États-Unis sur piste. Le , Molly Huddle établit un nouveau record national du 5 000 m en signant le temps de 14 min 44 s 76 lors du Mémorial Van Damme de Bruxelles, ultime étape de la Ligue de diamant 2011. Représentant l'équipe des Amériques lors de la première édition de la Coupe continentale d'athlétisme, à Split, elle termine troisième du 5 000 m derrière la Kényane Vivian Cheruiyot et l’Éthiopienne Sentayehu Ejigu.