En 2016, l'Allemande établit un record personnel sur 100 m le (11 s 13) puis sur 200 m le (22 s 67). Ce même jour, elle contribue au 42 s 00 de l'Équipe d'Allemagne sur le relais 4 × 100 m.
Le , Lückenkemper remporte sa 1re médaille internationale séniore lors des Championnats d'Europe d'Amsterdam où elle décroche le bronze sur 200 m en 22 s 74, derrière la Britannique Dina Asher-Smith (22 s 38) et la Bulgare Ivet Lalova-Collio (22 s 52)[1]. Avec le relais 4 × 100 m, l'Allemande obtient une nouvelle médaille de bronze en 42 s 47, derrière les Pays-Bas (42 s 04) et le Royaume-Uni (42 s 45)[2].
Le , elle remporte le titre de championne d'Allemagne sur 60 m en 7 s 14, record personnel. Elle devance Rebekka Haase (7 s 16) et Lisa Mayer (7 s 18)[3].
Le , en séries des championnats du monde de Londres, Gina Lückenkemper créée la sensation en réalisant le temps de 10 s 95, passant pour la première fois sous la barrière des 11 secondes[4]. Elle est par ailleurs la première Allemande à descendre sous les 11 secondes depuis Katrin Krabbe en 1991[4].
Le , lors des championnats d'Europe de Berlin, elle établit son meilleur chrono de la saison lors des demi-finales en 10 s 98. Plus tard dans la soirée, l'Allemande, évoluant à domicile, décroche la médaille d'argent, à nouveau en 10 s 98, derrière la Britannique Dina Asher-Smith (10 s 85). Elle devance par ailleurs la double tenante du titre Dafne Schippers (10 s 99)[5]. Cinq jours plus tard, avec le relais 4 x 100 m, elle décroche la médaille de bronze en 42 s 23, derrière le Royaume-Uni (41 s 88) et les Pays-Bas (42 s 23)[6].
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