Mittermaier największe sukcesy osiągnęła na igrzyskach olimpijskich w Innsbrucku w 1976 roku, gdzie trzykrotnie stawała na podium. Najpierw zwyciężyła w zjeździe, następnie była druga w gigancie, by wygrać w slalomie. Igrzyska w Innsbrucku były także mistrzostwami świata, jednak kombinację rozegrano tylko w ramach drugiej z tych imprez. W tej rywalizacji Mittermaier także była najlepsza. Narciarstwo alpejskie. Sezon 1975/76 należał do Rosi Mittermaier W sezonie 1975/1976 zdobyła też "Kryształową Kulę" za zwycięstwo w klasyfikacji generalnej. Została także wybrana najlepszą sportsmenką 1976 roku w RFN. Zaraz po tym w wieku 25 lat zakończyła karierę. Jej imieniem (Rosi-Mittermaier-Tunnel) nazwano najwyżej w Europie położony (2830 m n.p.m.) tunel drogowy, znajdujący się w Alpach Otztalskich w Tyrolu.