Nel corso della sua carriera in singolare si è aggiudicata cinque tornei WTA e ha raggiunto la 17ª posizione mondiale nel gennaio 2025. Vanta come miglior risultato nei tornei del Grande Slam una semifinale disputata a Wimbledon 2024. Rappresentando la Croazia, ha conquistato la Hopman Cup 2023 insieme al connazionale Borna Ćorić e l'argento olimpico in singolare ai Giochi Olimpici di Parigi 2024.
Carriera Juniores A livello Juniores ha raggiunto la ventunesima posizione in classifica arrivando fino ai quarti di finale a Wimbledon in singolare e fino alle semifinali al Roland Garros nel doppio con Aljaksandra Sasnovič.
Professionismo 2012-2015: primo trofeo WTA e Top 100 Tra le professioniste ottiene un risultato importante appena sedicenne disputando la finale al Tashkent Open passando dalle qualificazioni, (si arrenderà con un doppio 4-6 nell'incontro decisivo contro Irina-Camelia Begu). Era dal 2006 che una tennista così giovane non arrivava in finale (l'ultima volta fu Tamira Paszek, la quale oltrepiù vinse il trofeo a Portorose).
Fa il suo esordio nei tornei dello Slam agli Australian Open 2013, dove supera il primo turno Andrea Hlaváčková, ma si arrende al match successivo contro l'ex numero uno al mondo Caroline Wozniacki.
Il 16 giugno 2013 perde la finale del torneo di Birmingham contro la slovacca Daniela Hantuchová in due set. Grazie al risultato raggiunto, diventa la tennista più giovane nella Top 100 (63ª posizione).
In Fed Cup gioca un totale di tre match per la squadra croata, vincendone uno.
Riesce a vincere il primo titolo ad aprile 2014 nel torneo di Kuala Lumpur contro la slovacca Dominika Cibulková.
2016: un anno di scarsi successi e uscita dalla Top 100
Inizia la stagione in sordina, uscendo (ad eccezione del torneo di Taiwan dove gioca e perde un secondo turno contro Anastasija Sevastova) sempre al primo turno nel torneo di Shenzhen, (sconfitta da Eugenie Bouchard), nell'Australian Open contro la 17enne Naomi Ōsaka, a Doha (contro Carla Suárez Navarro), ed Indians Wells. Disputa il torneo di San Antonio, WTA 125K, dove si spinge fino ai quarti di finale estromettendo Aljaksandra Sasnovič e Kiki Bertens, per poi essere fermata nuovamente da Pironkova.
Inizia un altro periodo negativo con uscite ai primi turni del tabellone principale o nelle qualificazioni dal torneo di Miami fino a quello di Tashkent, Slam compresi. (con l'eccezione del torneo di Cincinnati dove, superate le qualificazioni, superaAna Ivanović al primo turno, prima di cedere a Johanna Konta e del torneo di Tianjin dove perde al secondo turno contro Svetlana Kuznecova).
Si rifà scendendo di categoria, vincendo un torneo ITF in Egitto contro Sara Sorribes Tormo. Riacquistata un po' di fiducia chiude l'anno in crescendo con i quarti di finale al torneo di Limoges fermata da Caroline Garcia. In singolare conclude l'anno appena fuori dalle Top 100, precisamente al 101º posto. In doppio crolla di oltre 600 posizioni fermandosi al 1092º posto.
2017: secondo titolo WTA
Inizia anche quest'anno in sordina con una lunga serie di primi e secondi turni nei vari tornei della prima parte di stagione, Slam compresi.
Si rifà vincendo il suo secondo torneo a Nottingham contro Johanna Konta, sconfiggendo nel suo percorso anche Maria Sakkarī e Lucie Šafářová. Con il torneo di Birmingham riprende a collezionare primi e secondi turni fino all'ultimo Grand Slam della stagione, l'US Open. Qui elimina nettamente Beatriz Haddad Maia e Peng Shuai, prima di venire sconfitta da Anastasija Sevastova. raggiungendo così per la prima volta il terzo turno nello Slam statunitense. Nello swing asiatico non ha sussulti degni di nota, chiudendo l'anno alla 56ª posizione del ranking in singolare e alla 374ª posizione in doppio.
2018: ottavi di finale a Wimbledon e Top 40 Dopo una sconfitta all'esordio nel torneo di Auckland, raggiunge i quarti di finale ad Hobart contro Heather Watson. Dall'Australian Open fino al torneo di Lugano colleziona altri primi e secondi turni, con l'eccezione del Masters di Miami dove, dopo aver eliminato Camila Giorgi e Elena Vesnina,viene sconfitta da Danielle Collins.
A Istanbul giunge ai quarti di finale contro Irina-Camelia Begu usufruendo del ritiro di Agnieszka Radwańska ed battendo agevolmente Ajla Tomljanović. Chiude la stagione su terra con altri secondi turni a Madrid, Roma, e all'Open di Francia.
A Nottingham non riesce a difendere il titolo conquistato l'anno precedente venendo sconfitta in semifinale dalla finalista della precedente edizione, Johanna Konta, Dopo un primo turno a Birmingham e un secondo ad Eastbourne, gioca a Wimbledon dove per la prima volta in carriera raggiunge gli ottavi di finale in uno Slam, eliminando Sloane Stephens, Rebecca Peterson e Yanina Wickmayer, prima di essere fermata da Julia Görges.
Successivamente, a Washington, si spinge fino alla sua sesta finale WTA, venendo sconfitta da Svetlana Kuznecova.
Non riesce a qualificarsi per il torneo di Cincinnati nonostante un'agevole vittoria su Andrea Petković. Agli US Open viene eliminata al primo turno dalla futura semifinalista, Anastasija Sevastova.
Inizia quindi il circuito asiatico al torneo di Tokyo che sarà ricco di vittorie notevoli . Qui infatti elimina in ordine: Sloane Stephens, n° 9 del mondo, Johanna Konta e Caroline Garcia, n° 4 del mondo, tutte in due set, prima di essere fermata in semifinale in tre set da Karolína Plíšková. Dopo un secondo turno al torneo di Wuhan contro Anett Kontaveit, futura finalist, si trasferisce a Pechino dove supera Maria Sakkarī e Ons Jabeur in due set, prima d'incontrare negli ottavi di finale di nuovo Anastasija Sevastova, futura finalista. Torna in Europa dove raccoglie solo un primo turno a Linz, sconfitta nettamente da Tímea Babos, la quale le lascia solamente due giochi. Raggiunge quindi, il 15 ottobre, il suo best ranking in carriera alla 35ª posizione. Si trasferisce a Lussemburgo dove concede solo un gioco ad Anna Karolína Schmiedlová e un set a Fiona Ferro (2–6, 6–1, 7–5), prima di perdere contro Julia Görges.
2019: quarti di finale allo US Open, prima finale Premier e Top 20
Inizia la nuova stagione a Brisbane dove si spinge fino alla semifinale, eliminando fra le altre Kiki Bertens, numero nove del mondo. Di conseguenza entra tra le prime trenta tenniste al mondo per la prima volta in carriera, alla 29ª posizione. Fra le ultime quattro del torneo affronta e perde contro Karolina Plišková, numero otto del mondo. Prende quindi parte all'Australian Open dove, dopo aver battuto facilmente Kristina Mladenovic, viene estromessa a sorpresa dalla padrona di casa Kimberly Birrell in tre set.
In seguito, si presenta a San Pietroburgo dove elimina prima Timea Bacsinszky in rimonta, e poi Veronika Kudermetova in due set. La vera sorpresa arriva nei quarti di finale, in cuisi impone sulla numero due del mondo e fresca finalista dello Slam di Melbourne, Petra Kvitová, con il punteggio di 6–4, 6–1. Accede così alla seconda semifinale stagionale, in cui estromette la giocatrice di casa, Vera Zvonarëva. In finale, la settima in carriera, perde dimisura contro Bertens. Partecipa al torneo di Acapulco dove si impone su Misaki Doi, supera Christina McHale e scavalca Johanna Konta. Tuttavia, viene sconfitta in semifinale da Wang Yafan in tre set. Approda ad Indian Wells dove, dopo un match complesso, viene sconfitta in rimonta dalla belga Ysaline Bonaventure (6–1, 6(5)–7, 4–6). A Miami supera agevolmente Sara Sorribes Tormo, prima di cedere a Kvitová.
Inizia la stagione sul rosso nel Premier di Stoccarda, raggiunge i quarti di finale eliminando Giulia Gatto-Monticone per 6–1 7–5 e Dar'ja Kasatkina con il medesimo risultato. Nel quarto di finale viene sconfitta dalla numero uno del mondo Naomi Ōsaka, dopo essere stata in vantaggio per 5–1 nel set decisivo. A Madrid, invece, si è costretta a ritirarsi durante il terzo incontro che la vede opposta alla connazionale Petra Martić. Rinuncia ancora infortunata agli Internazionali d'Italia per presentarsi al Roland Garros dove estromette Ljudmila Samsonova, Rebecca Peterson e Belinda Bencic. In questo modo, raggiunge per la prima volta gli ottavi di finale a Parigi, dove viene sconfitta da Konta.
Raggiunge l'ottava finale WTA in carriera sull'erba di Nottingham. Tuttavia nell'ultimo incontro deve cedere il titolo da Caroline Garcia. Nel torneo di Birmingham, invece, viene eliminata all'esordio da Ashleigh Barty, in seguito numero uno del ranking. Si presenta a Wimbledon per difendere gli ottavi di finale raggiunti l'anno precedente, ma esce al primo turno.
Successivamente sceglie di disputare per la prima volta in carriera il torneo Premier di San Jose e non l'International di Washington, dove doveva difendere la finale dell'anno precedente. Nel torneo californiano si impone con qualche difficoltà su Misaki Doi, ritornando a vincere un match dopo un mese e mezzo di digiuno. Successivamente viene sconfitta in semifinale da Aryna Sabalenka, numero dieci del ranking. A Toronto dà vita ad una maratona contro Madison Keys, match poi vinto con il punteggio di 3–6, 7–6(5), 7–6(5); tuttavia, viene sconfitta nel secondo turno da Svetlana Kuznecova. Tornata negli Stati Uniti, a Cincinnati viene rimontata da Venus Williams nel terzo turno. Si presenta all'ultimo Slam dell'anno, lo US Open dove, dopo aver sconfitto Julia Görges approda per la prima volta in carriera ai quarti di finale di uno Slam, vinto da Bencic.
Inizia lo swing asiatico non riuscendo ad eccellere. Infatti la tennista croata viene sconfitta al secondo turno del torneo di Osaka dalla padrona di casa Misaki Doi. Nel successivo Premier 5 cinese di Wuhan viene battuta subito da Ons Jabeur, mentre a Pechino, è Kiki Bertens ad eliminarla nel match d'esordio.
Tornata in Europa, a Linz surclassa Polona Hercog con un doppio 6–1, prima di subire la rimonta di Mladenovic al turno successivo. Nel torneo di Mosca viene estromessa all'esordio da Karolína Muchová. Tuttavia, migliora il suo best ranking salendo alla 20ª posizione della classifica. Ciò le permette di qualificarsi al torneo secondario alle Finals, l'Elite Trophy, grazie anche ai ritiri delle giocatrici che la precedono in graduatoria: Serena Williams, Konta, Vondroušová, Kerber e Amanda Anisimova. Inserita nel girone insieme a Bertens e a Dajana Jastrems'ka, colleziona due sconfitte, non riuscendo a superare il girone. Chiude il suo miglior anno alla 19ª posizione del ranking in singolare, suo best ranking.
2020: uscita dalla Top 30 Apre l'anno malamente venendo sconfitta all'esordio nel torneo di Brisbane da Julija Putinceva in un match lottato . Nel doppio, in coppia con Karolína Plíšková, si impongono a sorpresa sulle sorelle Latisha e Hao-ching Chan, prima di venire sconfitte da Kristina Mladenovic e Ajla Tomljanović. Raggiunge i quarti di finale del torneo Premier di Adelaide con due rimonte su Anastasija Sevastova e Maria Sakkarī prima di essere battuta da Dajana Jastrems'ka. Disputa l'Australian Open: dopo aver sconfitto all'esordio Marija Šarapova (ultimo match disputato dalla russa prima del suo ritiro) ed Alizé Cornet nel turno successivo, accede per prima volta in carriera al terzo turno dello Slam australiano dove viene sconfitta dalla giovane Iga Świątek. Delude a San Pietroburgo.dove raccoglie solo un secondo turno contro Ekaterina Aleksandrova. Non fa meglio a Doha, dove esce al primo turno nuovamente contro Świątek.
Dopodiché il tennis si ferma da marzo ad agosto a causa della pandemia di COVID-19: viene annullato il Torneo di Wimbledon (per la prima volta dal 1945 quando fu cancellato a causa della seconda guerra mondiale) e vengono rinviate le Olimpiadi di Tokyo al 2021.