6 czerwca 2010 podczas Europejskiego Festiwalu Lekkoatletycznego Enea Cup w Bydgoszczy Anita poprawiła własny rekord świata, rzucając młotem na odległość 78,30 m. Dwa dni później rzuciła w Warszawie 75,77 m. Po tych osiągnięciach została wybraną lekkoatletką czerwca w Europie, w plebiscycie organizowanym przez European Athletics. Z powodu kontuzji kręgosłupa nie mogła wziąć udziału w drużynowych mistrzostwach Europy w Bergen, oraz w mistrzostwach Polski w Bielsku-Białej.
Mistrzostwa Europy w Barcelonie 28 lipca 2010 roku odbyły się eliminacje mistrzostw Europy w Barcelonie, gdzie Włodarczyk już pierwszym rzutem na odległość 71,17 m osiągnęła minimum kwalifikacyjne. 30 lipca na Estadi Olímpic Lluís Companys z wynikiem 73,56 zdobyła brązowy medal mistrzostw Europy.
Po mistrzostwach Europy startowała jeszcze cztery razy. W Rieti 28 sierpnia najpierw przeszła eliminacje wynikiem 70,89 m, by w finale konkursu młociarek, rozgrywanym dzień później, zająć czwarte miejsce rezultatem 73,57 m. Potem były jeszcze zwycięstwa w Krakowie 4 września (72,66 m) i w Chorzowie 12 września (71,54 m).