Especialista en la competición en carretera, a lo largo de su carrera Susanne Ljungskog acumuló un gran número de victorias, tanto en pruebas de un día como en carreras por etapas. Entre otras, tres Giros de la Toscana (2002, 2003 y 2005), dos Holland Ladies Tours (2003 y 2006), una Emakumeen Bira (2007) y una Primavera Rosa (Milán-San Remo, 2001). Logró ganar etapas y subir al podio en las tres Grandes Vueltas femeninas, destacando especialmente sus dos triunfos consecutivos en la general del Tour de l'Aude (2007 y 2008). En su palmarés sumó también doce campeonatos nacionales, ocho en ruta y cuatro contrarreloj.
En 1998 logró sus primeras medallas internacionales, con un oro y una plata en las pruebas de ruta y contrarreloj sub-23 del Campeonato de Europa. En 2002 ganó el Campeonato Mundial de Ciclismo en Ruta, título que revalidó en 2003, un éxito sin precedentes en el ciclismo sueco. En ambos años lideró también el Ranking UCI, siendo la primera deportista de su país —hombre o mujer— en alcanzarlo.
Ljungskog participó en tres Juegos Olímpicos de Verano. Siendo todavía amateur disputó la prueba de ruta en Atlanta 1996, donde finalizó 25ª. Repitió en Atenas 2004, donde partía como una de las grandes favoritas para ganar el oro, en su condición de vigente bicampeona mundial; pero finalmente fue 33.ª clasificada. En Pekín 2008 logró sus mejores resultados olímpicos, aunque de nuevo lejos de las medallas (21ª en ruta y 10.ª en contrarreloj).[1]
En 2004 corrió el Abierto de Escandinavia, convirtiéndose en la primera mujer que participó en una prueba ciclista masculina incluida en el calendario de la Unión Ciclista Internacional (UCI).[2]
Se retiró a mitad de la temporada 2010, tras serle diagnosticada una enfermedad sanguínea, hemocromatosis.[3]