2007 nahm sie den 10.000-Meter-Lauf in ihr Repertoire auf. Über diese Distanz wurde sie bei den Weltmeisterschaften 2007 in Osaka Vierte, über die 5000 Meter Neunte. Nach der Disqualifikation der TürkinElvan Abeylegesse wegen Dopings erhielt Pavey Anfang März 2020 nachträglich Bronze im 10.000-Meter-Lauf und rückte über die 5000 Meter auf Platz acht.
Bei den Europameisterschaften 2012 in Helsinki wurde sie Zweite über 10.000 Meter. In London belegte sie bei den Olympischen Spielen 2012 im 5000-Meter-Finale als beste Nicht-Afrikanerin Platz 7.[1] Nach ihrem dritten Platz über 5000 Meter bei den Commonwealth Games 2014 holte sie im Alter von vierzig Jahren bei den Europameisterschaften 2014 in Zürich über 10.000 Meter ihren ersten internationalen Titel. Damit wurde sie zugleich die älteste Leichtathletik-Europameisterin aller Zeiten.[2]
Sie ist 1,64 m groß, wiegt 50 kg und wird von ihrem Ehemann Gavin Pavey trainiert.