Kowalczyk tok sin tredje verdenscupseier på 15 km dobbel jaktstart i Vancouver den 17. januar 2009, før hun tok sin fjerde på 10 km klassisk i Otepää den 24. januar. Hun vant det siste rennet før VM, 10 km klassisk i Val di Dentro, og under VM tok hun gull på 30 km fristil, fellesstart og 15 km dobbel jaktstart og bronse på 10 km klassisk.