סורנסן זכתה בקבוצה הדנית באולימפיאדת הקיץ 2008 בבייג'ינג על ידי קבלת מקום הזמנה מהאיחוד האופניים הבינלאומי (UCI) בהתבסס על הביצועים הטובים ביותר שלה באליפות העולם UCI
בוויקטוריה, קולומביה הבריטית, קנדה. לאחר שהיא תפסה את הזרע העשירי במבחני הבוקר עם זמן של 38.719, סורנסן התנגשה עם האופניים שלה במגרש פעם אחת וקיבלה סך של 20 נקודות מיקום כדי להעלות את המקום השמיני בחצי הגמר, ובכך לחסל אותה מהטורניר.