Włodarczyks første internasjonale mesterskapsfinale var i OL 2008 der hun ble nummer seks med et kast på 71,56. Samme år ble hun nummer tre i IAAF World Athletics Final i Stuttgart med et kast på 70,97. I VM 2009 i Berlin sikret hun seg gullmedaljen ved å sette verdensrekord med 77,96. Resultatet kom i den andre omgangen. Da hun forstod hvor langt det var, løp hun jublende mot publikum. I gledesrusen forstuet hun foten og ble nødt til å stå over de resterende omgangene.