Bei Olympia 2006 in Turin wurde bei ihr ein erhöhter Hämoglobinwert festgestellt. Der Internationale Skiverband (FIS) verhängte eine Schutzsperre von fünf Tagen. Dadurch verpasste Sachenbacher-Stehle das 15-km-Jagdrennen, holte aber Silber mit der Staffel.
Bei den Olympischen Spielen 2010 in Vancouver krönte sie ihre Karriere. Sachenbacher-Stehle wurde zusammen mit Claudia Nystad Olympiasiegerin im Teamsprint.
Ein perfektes Debüt in ihrer neuen Karriere als Biathletin feierte sie dann noch im selben Jahr. Bei den deutschen Meisterschaften in Altenberg gewann die zweimalige Langlauf-Olympiasiegerin gemeinsam mit Michael Greis und Florian Graf für Bayern in der Mixedstaffel.
Ihre größten Erfolge im Überblick: Olympiasiegerin 2010 im Teamsprint, Staffel-Olympiasiegerin 2002, Olympia-Zweite 2006 im Sprint, Staffel-Olympia-Zweite 2006, Staffel-Weltmeisterin 2003, WM-Zweite 2003 im Sprint
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