Ван Овост була прийнята на офіцерську службу після закінчення Академії ПС США в 1988 році. Вона є пілотом-командувачем з понад 4200 годинами нальоту на більш ніж 30 типах літаків, включаючи C-32A, C-17A, C-141B і KC-135R. За час військової служби посідала командні, штабні та інші посади, у тому числі заступника командувача Експедиційного центру ПС США (2012–13), заступника директора з військово-політичних питань (Європа, НАТО, Росія) в Директораті стратегічного планування та політики (J5) Об'єднаного штабу (2013—2015 рр.), заступника директора Об'єднаного штабу (2015–17 рр.), директора штабу ПС (2017—2020 рр.) і заступника командувача Транспортного командування Повітряних сил (квітень 2020 — серпень 2020).
6 березня 2021 року міністр оборони Ллойд Остін оголосив, що президент Байден висунув Ван Овост на посаду командувача Транспортним командуванням Збройних Сил США (TRANSCOM). Її кандидатуру було направлено до Сенату 5 березня 2021 року. Спочатку її кандидатуру рекомендували тодішні міністр оборони Марк Еспер і генерал Марк Міллі, але пізніше Еспер відклав її до президентських виборів у Сполучених Штатах у 2020 році через побоювання щодо можливої реакції адміністрації Трампа проти призначення жінок на такі високі керівні посади. 23 вересня 2021 року Комітетом Сенату у справах збройних сил проведено слухання кандидатури Ван Овост на посаду глави TRANSCOM. 1 жовтня 2021 року Сенат США одностайно затвердив її на вищу посаду і 15 жовтня 2021 року вона приступила до виконання обов'язків, ставши другою жінкою в історії ЗС США, яка очолила об'єднане бойове командування після генерала Лорі Робінсон.