Pawluczenkowa ostro weszła do czołówki światowej rywalizacji juniorskiej, wygrywając kolejne turnieje (Mistrzostwa Czech). Mając już ugruntowaną pozycję, w 2006 roku w Melbourne zdobyła swój pierwszy indywidualny tytuł wielkoszlemowy w kategorii do lat osiemnastu. W finale w trzech setach pokonała Dunkę Caroline Wozniacki. Wkrótce przegrała mistrzostwo Roland Garros z Radwańską. Na Wimbledonie sensacyjnie została pokonana w pierwszej rundzie, jednak na US Open znów była najlepsza. 31 grudnia została liderką klasyfikacji juniorskiej mieszanej.
W styczniu 2007 obroniła tytuł z Australian Open, pokonując w ostatnim meczu Madison Brengle. W kolejnych odsłonach Wielkiego Szlema nie wygrała, a w Londynie przegrała z Urszulą Radwańską. Rosjanka dominowała także w konkurencji gry podwójnej. W sezonie 2006 osiągnęła wszystkie cztery możliwe finały (z Sharon Fichman i Alisą Klejbanową), ale w Nowym Jorku nie zdołała postawić kropki nad i, brakującej do zdobycia klasycznego Wielkiego Szlema. W 2007 roku wygrała deblowy Wimbledon z Urszulą Radwańską, a także Australian Open w roku 2008, partnerując Kseniji Łykinie. Rok 2009 nie przyniósł rosyjskiej tenisistce zbyt wiele rozgłosu, jednak 2010 to pasmo sukcesów młodej gwiazdy, wygrała dwa turnieje WTA: Monterrey Open 2010 i Istanbul Cup 2010.