Kuzmina va representar a Eslovàquia des de desembre de 2008 i va guanyar la medalla de plata dos mesos més tard en la partida massiva al Campionat del Món de Biathlon de 2009
a Pyeongchang. Va guanyar una medalla d'or en el sprint de 7,5 km i una medalla de plata en la persecució de 10 km als Jocs Olímpics d'Hivern de 2010 a Vancouver, Colúmbia Britànica, Canadà. La victòria de Kuzmina la va fer la segona eslovaca després d'Ondrej Nepela a guanyar una medalla d'or olímpica d'hivern, i la primera per a Eslovàquia independent. Va guanyar una altra medalla de bronze, al Campionat del Món de Biathlon de 2011 a Khanty-Mansiysk. Als Jocs Olímpics d'Hivern de 2014, va guanyar de nou la medalla d'or en el sprint de 7,5 km. Als Jocs Olímpics d'Hivern de 2018, va prendre les medalles de plata en la persecució i la individual abans de prendre l'or en l'inici de masses, aconseguint 19 dels 20 objectius per convertir-se en la primera biatleta en guanyar medalles d'or en tres Jocs consecutius, i lligant-la com l'esportista eslovaca amb més or olímpic al costat dels canoistes Pavol i Peter Hochschorner.