We wczesnej młodości urodzona w Rawiczu (8 sierpnia 1985) Włodarczyk trenowała speedrower (potocznie żużel na rowerach) - w 1998 roku została mistrzynią Europy juniorów w rywalizacji drużynowej. W szkole podstawowej zaczęła odnosić pierwsze sukcesy w lekkoatletyce, kiedy to zwyciężyła w mistrzostwach województwa leszczyńskiego w czwóroboju. Od 2001 roku trenowała w klubie Kadet Rawicz i początkowo zajmowała się rzutem dyskiem oraz pchnięciem kulą. W rzucie młotem zadebiutowała w 2002 roku, kończąc sezon juniorki młodszej wynikiem 33,83. W mistrzostwach Polski seniorów Włodarczyk zadebiutowała w Białej Podlaskiej zajmując w 2005 roku szóste miejsce. W następnym zdobyła pierwszy w karierze medal mistrzostw kraju seniorów - brązowy w Bydgoszczy. W rozegranych w 2007 roku w Toruniu młodzieżowych mistrzostwach Polski wywalczyła srebro w rzucie młotem, brąz w dysku oraz uplasowała się szóstym miejscu w rywalizacji kulomiotek. Rok później w Słupsku została mistrzynią kraju U-23 w rzucie młotem oraz zdobyła srebro w rzucie dyskiem, a w pchnięciu kulą była ósma. W Szczecinie, w 2008 roku, miała wielką szansę na pierwszy w karierze tytuł mistrzyni Polski. W konkursie osiągnęła taki sam rezultat (71,71) jak złota medalistka olimpijska z Sydney (2000) Kamila Skolimowska, ale miała gorszy drugi wynik i przypadł jej srebrny krążek. W finałowym konkursie igrzysk w Pekinie (20 sierpnia 2008) uzyskała odległość 71,56, która dała jej szóste miejsce. Sezon 2009 Włodarczyk zainaugurowała zwycięstwem w zimowych zawodach Pucharu Europy w rzutach lekkoatletycznych (75,05). Na stadionie im. Zdzisława Krzyszkowiaka w Bydgoszczy sięgnęła po pierwsze w karierze złoto mistrzostw kraju seniorów wyprzedzając następną zawodniczkę o ponad 10 m. 8 sierpnia podczas zawodów w Chociebużu uzyskała rezultat 77,20 bijąc jednocześnie rekord Polski zmarłej pół roku wcześniej Skolimowskiej. Na mistrzostwa świata w Berlinie Włodarczyk jechała jako jedna z kandydatek do zwycięstwa. 22 sierpnia 2009 roku w drugiej próbie finałowego konkursu ustanowiła rekord globu odległością 77,96. Eksplozję radości po tym rzucie okupiła kontuzją lewej kostki, gdy biegła w stronę trybun, skąd rywalizację obserwowali polscy kibice. Po powrocie do Warszawy, na spotkaniu w Belwederze, została uhonorowana przez prezydenta Lecha Kaczyńskiego Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski. Progresja wyników Anity Włodarczyk w rzucie młotem: 33,83 2002 Poznań (juniorka młodsza) 43,24 2003 Poznań (juniorka) 54,74 2004 Wolsztyn (juniorka) 60,51 2005 Poznań (U23) 63,28 2006 Szczecin (U23) 69,07 2007 Poznań (U23) 72,80 2008 Biberach/Niemcy (seniorka) 77,96 2009 Berlin 78,30 2010 Bydgoszcz 75,33 2011 Elstal/Niemcy 77,60 2012 Londyn 78,46 2013 Moskwa 79,58 2014 Berlin 81,08 2015 Władysławowo 82,29 2016 Rio de Janeiro