W swoim debiucie na igrzyskach olimpijskich w 2004 roku nie awansowała do finału – sztuka ta nie udała jej się także w kolejnym sezonie na mistrzostwach globu. Pierwszy znaczący sukces odniosła w 2005 wygrywając w Izmirze uniwersjadę. W 2006 została wicemistrzynią Europy, a w kolejnym sezonie zdobyła w Japonii tytuł mistrzyni świata. Najważniejszym zawodami 2008 roku były igrzyska olimpijskie w Pekinie – Špotáková wygrała eliminacje osiągając już w pierwszym rzucie wymagane minimum kwalifikacyjne wynoszące 61,50 (Czeszka rzuciła 67,69). W finale od pierwszej kolejki prowadziła Marija Abakumowa, która osiągnęła wynik 69,32 – Czeszka zajmowała z wynikiem 69,22 drugie miejsce. Abakumowa w czwartej serii posłała oszczep na odległość 70,78 ustanawiając nowy rekord Europy. W ostatniej – szóstej kolejce – rzucająca jako przedostatnia Czeszka Špotáková poprawiła wynik Abakumowej na 71,42 i ostatecznie to ona zdobyła złoty medal igrzysk olimpijskich (w swoim ostatnim podejściu Rosjanka rzuciła 67,52). Kilka tygodni później w Stuttgarcie poprawiła swój wynik z Pekinu osiągając podczas światowego finału lekkoatletycznego rezultat 72,28, który był nowym rekordem świata. W 2009 roku zdobyła w Berlinie srebrny medal mistrzostw świata przegrywając z reprezentantką Niemiec Steffi Nerius.