Eckhoff maakte haar wereldbekerdebuut in maart 2011 in Oslo. Op 16 maart 2012 scoorde de Noorse in Chanty-Mansiejsk haar eerste wereldbekerpunten, twee dagen later behaalde ze voor de eerste maal in haar carrière een toptienklassering in een wereldbekerwedstrijd.
In december 2013 stond Eckhoff in Annecy-Le Grand Bornand voor de eerste maal in haar carrière op het podium van een wereldbekerwedstrijd. Tijdens de Olympische Winterspelen 2014 in Sotsji veroverde de Noorse de bronzen medaille op de 12,5 kilometer massastart, daarnaast eindigde ze als achttiende op zowel de 15 kilometer individueel als de 7,5 kilometer sprint en als 24e op de 10 kilometer achtervolging. Tevens maakte ze samen met Fanny Horn, Ann Kristin Flatland en Tora Berger deel uit van de vrouwen-estafetteploeg die brons won, terwijl ze samen met Tora Berger,Ole Einar Bjørndalen en Emil Hegle Svendsen olympisch kampioen werd op de gemengde estafette.
Op 6 december 2014 boekte Eckhoff in Östersund haar eerste wereldbekerzege.