Na wielobojowych ME w Heerenveen w 2009 roku powtórzyła wynik sprzed 12 miesięcy, kończąc rywalizację na trzecim miejscu. Na wielobojowych mistrzostwach świata w Hamar zdobyła pierwszy tytuł w wieloboju w karierze, bijąc przy okazji rekord Czech na 500 m. Z mistrzostw świata na dystansach w Vancouver przywiozła trzecie z rzędu złoto na 5000 m oraz srebro na 3000 m. Ponadto triumfowała wraz z czeską drużyną w klasyfikacji drużynowej Pucharu Świata w sezonie 2008/2009.
14 lutego 2010 r. w hali Richmond Olympic Oval zdobyła złoty medal igrzysk olimpijskich w Vancouver w biegu na 3000 m. W biegu tym wyprzedziła bezpośrednio Niemkę Stephanie Beckert oraz Kanadyjkę Kristinę Groves. Tydzień później wystartowała na dystansie 1500 m, zdobywając medal brązowy. Lepsze okazały się jedynie Holenderka Ireen Wüst i Kristina Groves. Mistrzostwo olimpijskie zdobyła też w biegu na 5000 m. W tym samym roku zwyciężyła również na wielobojowych mistrzostwach świata w Heerenveen oraz mistrzostwach Europy w Hamar.
Na wielobojowych mistrzostwach świata w Calgary była trzecia, plasując się za Ireen Wüst i Christine Nesbitt z Kanady. W tym samym roku została mistrzynią świata na dystansie 5000 m oraz wicemistrzynią świata na 3000 m podczas dystansowych MŚ w Inzell.