W tym samym sezonie była też druga w klasyfikacjach biegu masowego i biegu indywidualnego.
Podczas mistrzostw świata w Pokljuce w 2001 roku wspólnie z Olgą Pylową, Galiną Kuklewą i Swietłaną Iszmuratową zdobyła złoty medal w sztafecie. Na rozgrywanych trzy lata później mistrzostwach świata w Oberhofie trzykrotnie stawała na podium. Najpierw zajęła drugie miejsce w sprincie, rozdzielając Liv Grete Poirée oraz sklasyfikowane ex aequo na trzeciej pozycji Jekatierinę Iwanową z Białorusi i Niemkę Martinę Glagow. W biegu pościgowym Glagow ją wyprzedziła i Bogalij zdobyła ostatecznie brązowy medal. Ponadto razem z Pylową, Iszmuratową i Albiną Achatową zdobyła srebro w sztafecie.
Kolejny medal zdobyła podczas mistrzostw świata w Hochfilzen w 2005 roku. Reprezentacja Rosji w składzie: Olga Pylowa, Swietłana Iszmuratowa, Anna Bogalij-Titowiec i Olga Zajcewa wywalczyła złoto w sztafecie. W konkurencjach indywidualnych była między innymi siódma w biegu indywidualnym i sprincie oraz piąta w biegu pościgowym. W tym samym roku wystąpiła też na mistrzostwach świata w biathlonie sztafet mieszanych w Chanty-Mansyjsku, razem z Olgą Zajcewą, Siergiejem Czepikowem i Siergiejem Rożkowem zdobyła srebrny medal.