Før sesongen 2007/2008 virket Bjørgen å være tilbake i god, gammel form. I verdenscupåpningen på Beitostølen vant hun sin første verdenscupseier i et distanseløp i fristil. Den 2. desember vant hun 10 km klassisk i Kuusamo, hennes 30. verdenscupseier totalt. I Tour de Ski gjorde hun det bra i starten og ledet, men hun ble syk, og måtte avslutte touren. Hun gikk dermed glipp av alle verdenscuppoengene hun så ut til å vinne i de første løpene. Dette ødela hennes sjanse til å vinne verdenscupen, men hun gjennomførte en brukbar sesongavslutning med andreplass på dobbel jaktstart i Falun, og tredjeplass på 10 km klassisk fellesstart i verdenscupfinalen i Bormio. Hun kom på 11.-plass i verdenscupen til slutt. De dårlige resultatene førte til debatt om Bjørgens treningsmetoder.