Fa il suo esordio nei tornei del Grande Slam all'Open di Francia 2011, nel doppio assieme a Tat'jana Puček, ma viene sconfitta al primo turno. Agli US Open dello stesso anno riesce per la prima volta a vincere un match, al primo turno supera assieme ad Akgul Amanmuradova in tre set Marina Eraković e Tamarine Tanasugarn.
Sempre agli US Open 2011 partecipa alle qualificazioni per il singolare femminile e, dopo aver superato le più quotate Ol'ga Savčuk e Andrea Hlaváčková, accede per la prima volta al tabellone principale in singolare. Si trova come avversaria la testa di serie numero otto Marion Bartoli che la elimina in due set.
Alla Copa Sony Ericsson Colsanitas 2012 arriva in finale sia nel singolo che nel doppio assieme ad Eva Birnerová, quella nel singolare è la sua prima finale del circuito WTA. Nel doppio riescono a sconfiggere Mandy Minella e Stefanie Vögele per 6-2, 6-2.
Nel novembre 2013 viene convocata, per la prima volta nella sua carriera, dal capitano della nazionale russa di Fed Cup in occasione della finale della manifestazione disputata contro l'Italia a Cagliari. Il 2 novembre 2013 gioca la prima partita nella finale di Fed Cup con Roberta Vinci e dopo tre ore e quindici minuti di battaglia, Roberta Vinci supera Aleksandra Panova con il punteggio di 5-7 7-5 8-6 e porta il primo punto nelle casse italiane. La russa era in vantaggio 7-5 5-2 40-15. Dopo aver annullato tre match point nel secondo set, l'azzurra ne ha respinto un altro nel set decisivo.
Agli Australian Open 2015, affronta la numero 2 del mondo Marija Šarapova al secondo turno. Riesce sorprendentemente a portare il match fino al set decisivo, dove spreca due match-points, per poi perdere con il punteggio di 6-1, 4-6, 7-5.
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Russia
Copa Colsanitas, Bogotà
Lara Arruabarrena-Vecino
Tashkent Open, Tashkent
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Alexandra Dulgheru 
Magdaléna Rybáriková
Eva Birnerová
Mandy Minella 
Stefanie Vögele
Grand Prix SAR La Princesse Lalla Meryem, Fès
Baku Cup, Baku
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Shahar Peer
Ol'ga Savčuk
Laura Siegemund
Darija Jurak 
PTT Pattaya Open, Pattaya
Kimiko Date-Krumm 
Casey Dellacqua
Tímea Babos 
Aleksandra Krunić 
Coupe Banque Nationale, Québec
Galina Voskoboeva
Torneo Thessaloniki Tennis Club, Tessalonica
Neuza Silva
Telavi Open, Telavi
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