Vainqueur des sélections olympiques américaines de 2008, Kara Patterson est éliminée dès les qualifications des Jeux de Pékin avec un lancer à 54,39 m. L'année suivante, l'Américaine remporte son premier titre de championne des États-Unis à Eugene, établissant avec 63,95 m la meilleure marque de sa carrière. Qualifiée pour les Championnats du monde de Berlin, elle échoue de nouveau au stade des qualifications avec 52,91 m.
Le à Des Moines, Kara Patterson remporte pour la seconde année consécutive les Championnats des États-Unis. Elle améliore son record personnel avec 66,67 m et établit un nouveau record national et continental[1]. Elle s'impose lors de la Prefontaine Classic, sixième étape de la Ligue de diamant 2010, grâce à un lancer à 65,90 m.
Le , elle remporte la médaille d'or des Jeux panaméricains à Lima en lançant à 64,92 m, son meilleur jet de la saison. A 33 ans, il s'agit de sa première grande consécration internationale[2]. Un mois plus tard, elle s'impose au Match Europe - États-Unis à Minsk avec 64,63 m[3].