Für den ersten Saisonhöhepunkt sorgte die 28-Jährige im März beim zweiten Weltcupschießen im indischen Bhopal. Am Ende standen 594 Ringe auf der Anzeigenwand. Das bedeutete nicht nur den Sieg, die Ronneburgerin stellte obendrein den 29 Jahre alten Weltrekord ein. Es folgte zweimal Silber bei den Weltcup-Schießen in Kairo und Doha sowie Bronze in Baku. Damit sicherte sich Vennekamp auch das Ticket für die Weltmeisterschaft, bei der sie prompt einen weiteren Rekord einstellte. Ihre 40 Treffer im letzten Durchgang reichten nicht nur für Gold, sondern auch für einen Final-Weltrekord. Außerdem holte die frischgebackene Weltmeisterin mit der Sportpistole das erste WM-Gold der Frauen in einer olympischen Disziplin seit 2014. Aufgrund ihrer Erfolge wurde Doreen Vennekamp zur Weltsportschützin des Jahres 2023 gewählt.