I 1997 ble hun juniorverdensmester i slalåm, og tok bronse i Super-G. Samme år deltok hun i sine første verdenscuprenn. Under junior-VM 1999 tok hun bronse i storslalåm.
Poutiainens og Finlands første pallplassering i et verdenscuprenn kom i 2001. Hun fikk sitt endelige gjennombrudd i verdenstoppen i sesongen 2003/04, da hun på hjemmebane i Levi vant sitt første verdenscuprenn i slalåm.
Under VM 2005 i Santa Caterina fikk hun to sølvmedaljer: I storslalåm bak svenske Anja Pärson, og i slalåm bak kroatiske Janica Kostelić. Samme år vant hun disiplincupene i slalåm og storslalåm.
Under OL 2006 tok hun sølv i storslalåm, bak overraskelsen Julia Mancuso. I OL 2010 oppnådde hun en sjetteplass i slalåm som beste resultat.
Under VM i Val-d’Isère 2009 tok hun bronse i storslalåm og slalåm. Det samme året vant hun disiplincupen i storslalåm.