Tại Giải vô địch bơi lội thế giới năm 2005, ở các nội dung của bể tiêu chuẩn, Hardy tranh tài tại hai nội dung cá nhân và đồng đội 4×100-m hỗn hợp tiếp sức nữ. Cô giành huy chương bạc ở cả hai nội dung thi. Hardy phá kỷ lục thế giới của Leisel Jones tại bán kết nội dung 100-m ếch vào ngày 25 tháng 7 trước khi chỉ giành được vị trí thứ hai trong lượt đua chung kết hai ngày sau.[6][7] Tại nội dung 4×100-m hỗn hợp tiếp sức nữ, vào ngày 30 tháng 7 Hardy giành được huy chương bạc cùng với Natalie Coughlin, Rachel Komisarz, và Amanda Weir. Tại chung kết nội dung 100 m ếch, Hardy đạt thành tích 1:07.70, và là người bơi ở lượt thứ hai.[8] Vào ngày 31 tháng 7 Hardy về thứ hai trong nội dung 50-m ếch, về sau Jade Edmistone của đoàn Australia.[9]

Tại Giải vô địch bơi lội bể ngắn thế giới 2006 tại Thượng Hải, Hardy tranh tài tại hai nội dung bơi ếch cá nhân và bơi cho tuyển Mỹ tại nội dung 4×100-m hỗn hợp tiếp sức. Kết quả là cô giành một huy chương bạc và một huy chương đồng. Ở nội dung 50 m ếch diễn ra vào ngày 6 tháng 4, Hardy giành một tấm huy chương đồng, về sau Jade Edmistone và Brooke Hanson đều thuộc đoàn Australia.[10] Sau đó cô tranh tài tại nội dung 4×100-m hỗn hợp tiếp sức nữ (với Mary Mohler, Elaine Breeden, và Amanda Weir) vào ngày 7 tháng 4 và giành một tấm huy chương bạc cho đoàn Mỹ.[11] Ngày hôm sau, Hardy cán đích nội dung 100-m ếch ở vị trí thứ tư.[12]

Tại Giải vô địch bơi lội thế giới 2007, Hardy tranh tài hai nội dung bơi ếch cá nhân và tại nội dung 4×100-m hỗn hợp tiếp sức nữ. Cô giành một tấm huy chương vàng và một tấm huy chương bạc. Trong nội dung thi đầu tiên của cô 100-m ếch, vào ngày 27 tháng 3, Hardy về thứ tư.[13] Sau đó Hardy bơi tại nội dung 4×100-m hỗn hợp tiếp sức (cùng với Leila Vaziri, Dana Vollmer, và Amanda Weir) vào ngày 31 tháng 3, và giành tấm huy chương bạc cho đội Mỹ sau khi cùng đồng đội về thứ hai.[14][15] Vào ngày 1 tháng 4, Hardy giành tấm huy chương vàng tại nội dung 50-m ếch.[16]

Tại Giải vô địch bơi lội bể ngắn thế giới 2008 ở Manchester, Anh, Hardy giành tổng cộng ba huy chương vàng. Tại nội dung thi đầu tiên, 50-m ếch, diễn ra vào ngày 10 tháng 4, Hardy giành huy chương vàng và lập kỷ lục thế giới mới với thành tích 29.58.[17] Tại nội dung 4×100-m hỗn hợp, diễn ra vào ngày 11 tháng 4, Hardy cùng các đồng đội Margaret Hoelzer, Rachel Komisarz, và Kara Denby giành huy chương vàng với kỷ lục thế giới mới 3:51.36.[18] Vào đến chung kết nội dung 100-m ếch, Hardy rõ ràng đang hướng tới huy chương vàng. Cô về nhất trong lượt đua vòng loại với thời gian 1:05.31 và phá kỉ lục giải vô địch thế giới với thành tích 1:04.63 trong ngày 11 tháng 4.[19][20] Trong chung kết nội dung 100 m ếch, diễn ra vào ngày 12 tháng 4, Hardy giành huy chương vàng với thành tích 1:04.22, phá kỷ lục giải đấu do chính mình lập ra một ngày trước.[21]