Hun debuterte i verdenscupen 3. mars 1984. Etter noen års satsing på langrenn trappet hun ned, og konkurrerte i flere år bare i skiorientering, der hun tok 7 individuelle NM-gull i årene 1994–98, og ble vinner av verdenscupen i 1997. I langrenn gjorde hun comeback i verdenscupen i 1997. Pedersen gikk på det norske stafettlaget som tok sølv i Lahtis-VM i 2001. I 2002 ble Pedersen tildelt Egebergs ærespris for sine prestasjoner i skiorientering og langrenn. I VM 2003 i Val di Fiemme vant Pedersen sine første individuelle VM-medaljer i langrenn. Det ble bronse både i sprinten og den klassiske 10-kilometeren. I tillegg gikk hun for det norske laget som tok bronsemedaljen på stafetten. I VM 2005 i Oberstdorf tok Pedersen sin tredje VM-medalje på stafetten, denne gang gull.