Począwszy od sezonu 2004/2005 jej osobistym trenerem został Svein Tore Samdal. Z dwudziestu indywidualnych zawodów Bjørgen wygrała dziesięć, przy czym ani razu nie zajęła miejsca niższego niż piąte. Wygrała sprint stylem dowolnym na inaugurację cyklu 23 października w Düsseldorfie oraz bieg na 10 km techniką klasyczną w Gällivare 20 listopada 2004 roku. W dniach 26 i 28 listopada w Ruce była czwarta w biegu na 10 km stylem dowolnym oraz trzecia na tym samym dystansie stylem klasycznym. Następnie zwyciężyła 5 grudnia w sprincie techniką klasyczną w Bernie, 6 dni później w biegu łączonym na 15 km w Lago di Tesero oraz 14 grudnia w Asiago w sprincie techniką dowolną. Nie wystartowała 18 grudnia w Ramsau, ale za to wygrała bieg na 15 km stylem klasycznym w estońskim Otepää 8 stycznia 2005 roku. 15 stycznia w Novym Měscie była druga w biegu na 10 km stylem dowolnym, a 16 stycznia wygrała tam sprint stylem klasycznym. Opuściła start w Pragelato, wracając 12 lutego w Reit im Winkl, gdzie zajęła czwarte miejsce na 10 km techniką dowolną. Następnego dnia była druga w sprincie klasykiem, ustępując tylko Fince Virpi Kuitunen. Podczas mistrzostw świata w Oberstdorfie razem z Vibeke Skofterud, Hilde G. Pedersen i Kristin Størmer Steirą zdobyła złoty medal w sztafecie.