Mowinckel war im November 2007 erstmals bei FIS-Rennen am Start. Ihren ersten Sieg feierte sie am 3. Januar 2009 bei einem FIS-Riesenslalom in Oppdal. Bereits am 26. November 2008 hatte sie beim Riesenslalom von Trysil ihr Debüt im Europacup gegeben, konnte dort als 49. jedoch nicht in die Punkteränge fahren. Erstmals international in Erscheinung trat sie bei der Juniorenweltmeisterschaft 2010 in Les Planards, wo sie Platz fünf in der Kombinationswertung und Platz neun im Riesenslalom belegte.
Seit der Saison 2010/2011 startet sie regelmäßig im Europacup und gewann am 14. Februar 2011 ihre ersten Punkte in dieser Rennserie, als sie im Riesenslalom von Abetone Platz 13 belegte. Am 3. Januar 2012 gab Mowinckel beim Slalom in Zagreb ihr Debüt im Weltcup, wo sie jedoch im ersten Durchgang ausschied. Erfolgreich verliefen für sie hingegen die Juniorenweltmeisterschaften 2012 im italienischen Roccaraso. Einem vierten Platz im Slalom folgte der Junioren-Weltmeistertitel im Riesenslalom sowie die Bronzemedaille im Super G. Dadurch sicherte sich Mowinckel auch den deutlichen Sieg in der Kombinationswertung. Zum Abschluss der Saison gewann sie zwei norwegische Meistertitel (Riesenslalom und Slalom). Die ersten Weltcuppunkte gewann sie am 7. Dezember 2012 mit dem 16. Platz in der Super-Kombination von St. Moritz. Bei der Junioren-WM 2013 gewann sie die Silbermedaille im Riesenslalom und wiederholte ihren Sieg in der Kombination.
Ihre bis dahin beste Weltcup-Platzierung gelang ihr mit dem 8. Platz im Riesenslalom von Beaver Creek am 1. Dezember 2013. 2014 gehörte Mowinckel zum norwegischen Aufgebot für die Olympischen Winterspiele in Sotschi und belegte am 10. Februar 2014 in ihrem ersten olympischen Rennen, der Super-Kombination, Rang sechs. Am 28. Dezember 2014 steigerte sie ihr bestes Weltcupergebnis im Riesenslalom von Kühtai auf einen fünften Platz. Nachdem einer eher enttäuschenden Saison 2015/16 mit nur einem Ergebnis unter den besten zehn zeigte sich Mowinckel im Winter 2016/17 wieder verbessert: Am 28. Dezember 2016 verpasste sie als Vierte des Riesenslaloms am Semmering ihren ersten Weltcuppodestplatz nur um fünf Hundertstelsekunden und erreichte bei der Weltmeisterschaft 2017 in St. Moritz als Sechste des Super Gs und Zehnte der Kombination zwei Top-Ten-Platzierungen.
Mowinckel fuhr am 16. Dezember 2017 im Super-G von Val-d’Isère auf den dritten Platz, was gleichbedeutend mit ihrer ersten Podestplatzierung in einem Weltcuprennen war. Es war dies der erste Podestplatz einer Norwegerin im Super-G seit dem Sieg von Ingeborg Helen Marken im März 1996. Der letzte Podestplatz einer Norwegerin in einem Speed-Rennen stammt ebenfalls von Marken, ein zweiter Platz in der Abfahrt beim Weltcupfinale 1999. Bei den Olympischen Winterspielen 2018 in Pyeongchang gewann Mowinckel die Silbermedaille im Riesenslalom. Es war die erste Medaille einer Norwegerin bei Olympischen Alpinrennen seit Laila Schou Nilsen im Jahr 1936 in Garmisch-Partenkirchen.[1] Am 21. Februar folgte in der Abfahrt ihre zweite Silbermedaille.
Am 9. März 2018 feierte Mowinckel im Riesenslalom von Ofterschwang ihren ersten Weltcupsieg. Sie ist nach Marken, Andrine Flemmen (drei Riesenslaloms), Trine Bakke (zwei Slaloms), Nina Haver-Løseth (je ein Slalom und City Event), Stina Hofgård Nilsen (ein Riesenslalom) und Merete Fjeldavlie (ein Super-G), erst die sechste Norwegerin, die ein Weltcuprennen gewinnen konnte – im Riesenslalom war es der erste norwegische Sieg seit dem 26. Oktober 2002, als Flemmen am Dreifach-ex-aequo ersten Rang in Sölden beteiligt war.
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