Na okruhITF vstoupila v sezóně 2005 a profesionálkou se stala téhož roku. Převážnou část kariéry strávila do poloviny roku 2008 na okruhu ITF, kde získala v roce 2006 první titul na turnaji vCasale. V rámci okruhuITF získala pět titulů ve dvouhře a osm titulů ve čtyřhře. V rámciWTA Tour vyhrála dvanáct singlových turnajů, včetně čtyř výher z mexickéhoMonterrey. K nim doplnila šest deblových trofejí, z toho dvě z nich s ČeškouLucií Šafářovou.
Nažebříčku WTA byla ve dvouhře nejvýše klasifikována v listopadu 2021 na11. místě a ve čtyřhře pak v září 2013 na21. místě. Na přípravě spolupracuje s bratrem Alexandrem Pavljučenkovem. Dříve ji trénoval Simon Goffin. ŠvýcarkaMartina Hingisová se stala členkou týmu v roce 2013.[1] Do sezóny 2013 ji vedl bývalý tenistaGerald Bremond. Mezi červencem 2007 až zářím 2009 se připravovala ve francouzské Mouratoglouově tenisové akademii.
Vruském fedcupovém týmudebutovala v roce 2009 semifináleSvětové skupiny protiItálii, v němž prohrála dvouhru i čtyřhru v páru s Petrovovou. Italky vyhrály 4:1 na zápasy. V roce2011 byla členkou družstva, které se probojovalo do moskevského finále. Jedním bodem přispěla po výhře nadLucií Šafářovou. Rusky odešly poraženy 2:3 na zápasy. V roce2021 byla jedničkou ruského výběru, které získalo titul. Do roku 2022 v soutěži nastoupila k sedmnácti mezistátním utkáním s bilancí 11–10 ve dvouhře a 5–2 ve čtyřhře.[2]
Na konci února 2022 odsoudilaruskou invazi na Ukrajinu a prohlásila, že „Osobní ambice ani politické motivy neospravedlňují násilí.“[3]
Travnatou část sezóny zahájila na turnajiEastbourne, kde nestačila ve čtvrtfinále opět na Zakopalovou. VeWimbledonu vypadla ve druhém kole, když nestačila naLepčenkovou. SLucií Šafářovou vypadly večtyřhře v prvním kole.
Po Wimbledonu se účastnila turnaje vBastadu, kde došla do čtvrtfinále, ve kterém podlehlaJohanssonové. V doběolympijského turnaje, hrála na turnaji veWashingtonu, kde postoupila až do finále, ve kterém podlehla jednoznačněRybárikové. Poté vypadla na turnaji vMontrealu v prvním kole. Na turnaji vCincinnati postoupila do čtvrtfinále, ve kterém podlehlaPetře Kvitové. O mnoho méně se jí dařilo naUS Open, kde vypadla už ve druhém kole sMladenovicovou. Společně sLucií Šafářovou vypadly v prvním kolečtyřhry. Po závěrečném grandslamu sezóny hrála na turnaji vTokiu, kde vypadla ve druhém kole. O kolo dříve vypadla vPekingu, a také na posledním turnaji vMoskvě, který byl pro ni poslední v sezóně.
NaAustralian Open vypadla v prvním kole, když jíLesja Curenková oplatila porážku. I přes brzké vyřazení v turnaji pokračovala na turnaji večtyřhře, ve které spolu sLucií Šafářovou postoupily do čtvrtfinále, což bylo pro obě nejlepší výsledek ve čtyřhře v kariéře. Na následujícím turnaji vPaříži vypadla opět v prvním kole, když nestačila naYaninu Wickmayerovou. Večtyřhře se sLucií Šafářovou probojovaly do semifinále, ale kvůli zdravotního problému české tenistky odstoupily.[4] Na turnaji vDubaji vypadla v prvním kole, když nestačila naAnu Ivanovičovou. Společně se Šafářovou postoupila vdeblu do čtvrtfinále.
Poté hrála vKuala Lumpur, kde došla do semifinále, ve kterém nestačila naBethanii Mattekovou-Sandsovou. Po prohře v semifinále se přesunula na americký kontinent doIndian Wells, kde vypadla ve druhém kole. Stejně si vedla i vMiami. Společně se Šafářovou nepřešly přes první kolo vIndian Wells a vMiami vypadly v osmifinále. Následně se účastnila turnaje vMonterrey, kde v letech2010 a2011 triumfovala. Jako turnajová pětka došla až do finále, ve kterém porazila turnajovou jedničkuAngelique Kerberovou a vyhrála tak v Mexiku již patnáctý zápas v řadě a získala celkově čtvrtý singlový titul v kariéře.[5]
Třetí kariérní semifinále na turnajích spadajících do kategoriíWTA 1000 nebo Premier Mandatory a Premier 5, si zahrálaMadridu. Ve druhém kole přehrála světovou devítku Karolínu Plíškovou, jíž ve druhém setu uštědřila kanára. Další ČeškuKarolínu Muchovou porazila ve čtvrtfinále, když zvládla lépe obě zkrácené hry. V semifinále ji přehrálaAryna Sabalenková. Předtím takto daleko došla naposledy naWestern & Southern Open 2010.
Jako 31. nasazená vstupovala dopařížského majoru. Ve třetím kole přehrála běloruskou světovou čtyřku Arynu Sabalenkovou,[7] které tak oplatila porážku z Madridu. Poprvé od svého čtvrtfinále z roku 2011 postoupila na French Open do druhého týdne. V něm otočila zápas proti další BělorusceAzarenkové a posedmé v kariéře se probojovala mezi poslední osmičku některého z grandslamů. V něm zvládla třísetovou bitvu s KazachstánkouRybakinovou, kterou udolala až poměrem 9–7 ve třetím setu.[8] Po zvládnutém duelu se SlovinkouTamarou Zidanšekovou postoupila poprvé do finále majoru a to při své 52. účasti na grandslamu. V tomto ohledu překonala rekordVinciové, která si zahrála o titul při 44. účasti.[9] V boji finálových debutantek ji porazila ČeškaBarbora Krejčíková po třísetovém souboji.[10] Bodový zisk ji vrátil poprvé od roku 2018 mezi prvních dvacet tenistek klasifikace.
Pod neutrální vlajkou startovala natokijské olympiádě. Vsinglové soutěži prošla se ztrátou pouhých sedmi gamů do čtvrtfinále, kde ji vyřadila pozdější zlatá medailistkaBelinda Bencicová. Lépe si vedla vmixu, kde se jejím partnerem stalAndrej Rubljov. V čistě ruském finále přehráliJelenu Vesninovou aAslana Karaceva, když za stavu 9–10 v supertiebreaku odvrátili mečbol svých krajanů. V podobné situaci se ocitli už v semifinálové utkání proti Australanům.[11]
NaAustralian Open 2022 ukončila ve druhém kole singlovou kariéru AustralankySamanthy Stosurové.[12], než ji ve třetím kole v noční souboji nezastavila RumunkaSorana Cîrsteaová.[13] Na túře následně absentovala až do antukového jara kvůli léčbě zraněné kolene.[14] Po dubnovém návratu prohrála v prvních kole vMadridu iŘímě. Spolu sVeronikou Kuděrmetovovou ovládla ženský debl naItalian Open a získala druhou trofeje v kategoriiWTA 1000. Cestou turnajem odvrátily čtyři mečboly.[15] Přesto po turnaji ukončila seźonu, když se rozhodla doléčit zraněné koleno.[16]
↑JIRÁSEK, Ondřej; ZABLOUDIL, Luboš. Tři nejvýše nasazené na French Open dohrály. Dnes vypadla Sabalenková.www.tenisportal.cz [online]. 2021-06-04 [cit. 2021-09-30].Dostupné online.
↑ Pavlyuchenkova overcomes Rybakina for first Grand Slam semifinal at French Open.www.wtatennis.com [online]. 2021-06-08 [cit. 2021-09-30].Dostupné online.
↑Pavlyuchenkova bests Zidansek at French Open to make first Grand Slam final in 52nd attempt [online]. WTA Tennis, 2021-06-10 [cit. 2021-09-30].Dostupné online. (anglicky)
↑ Senzace dokonána! Krejčíková je první českou vítězkou dvouhry na French Open.TenisPortal.cz [online]. 2021-06-12 [cit. 2021-09-30].Dostupné online.
↑ZABLOUDIL, Luboš. Pavljučenkovová a Rubljov v ruském finále přežili mečbol a mají zlato z mixu.TenisPortal.cz [online]. 2021-08-01 [cit. 2021-09-30].Dostupné online.
↑ Pavlyuchenkova draws curtain on Stosur's singles career.ausopen.com [online]. 2022-01-20 [cit. 2022-01-20].Dostupné online.
↑ Swiatek gets by Kasatkina with clutch performance to reach Australian Open second week.Women's Tennis Association [online]. 2022-01-22 [cit. 2022-01-23].Dostupné online.
↑JIRÁSEK, Ondřej. Finalistka French Open Pavljučenkovová bude místo tenisu deset týdnů léčit koleno.TenisPortal.cz [online]. 2022-02-22 [cit. 2023-08-07].Dostupné online.
↑ZABLOUDIL, Luboš. Pavljučenkovová finále na French Open obhajovat nebude. Kvůli kolenu ukončila sezonu.TenisPortal.cz [online]. 2022-05-17 [cit. 2023-08-07].Dostupné online.
↑ Pavlyuchenkova, Muchova to square off in Roland Garros quarterfinals.Women's Tennis Association [online]. 2023-06-04 [cit. 2023-06-04].Dostupné online. (anglicky)
↑JURÁK, Vojtěch. Skvělý úvod, drama a nakonec postup. Muchová se probila do semifinále.iDNES.cz [online]. 2023-06-06 [cit. 2023-06-08].Dostupné online.