Вера Звонарева начала заниматься теннисом в возрасте шести лет. В 2000 году стала профессионалом, и уже на втором соревновании в карьере выиграла титул на турнире ITF в Москве. В WTA туре дебютировала на «Кубке Кремля», в первом же матче обыграла соотечественницу Елену Бовину, но во втором проиграла Анне Курниковой. В то же году Звонарева победила на неофициальном молодежном чемпионате мира «Orange Bowl» в Майами.

В 2002 году Вера вышла в первый финал WTA, дошла до четвертого круга на «Ролан Гаррос», где проиграла будущей чемпионке Серене Уильямс. На «US Open» в третьем круге уступила седьмой ракетке мира Ким Клийстерс.

В 2003 году Звонарева выиграла свой первый титул, на «Ролан Гаррос» дошла до четвертьфинала, обыграв по дороге Винус Уильямс.

2004 год Вера начала успешно. Дойдя до четвертого круга на Открытом чемпионате Австралии, она проиграла Линдсей Дэвенпорт, но уже следующий турнир в Мемфисе закончила победителем. Впервые в карьере попала на итоговый чемпионат и вошла в десятку лучших.

2005 год стал одним из самых неудачных в карьере Звонаревой из-за проблем со здоровьем. В течение сезона ей не удавалось обыгрывать стоящих выше в рейтинге соперниц, и половину турниров Вера покидала после первого круга. Однако сумела защитить титул в Мемфисе.

Первая половина 2006 года тоже не сложилась, и в середине сезона у Звонаревой появился новый тренер. Сотрудничество с Сэмюэлем Сюмиком сразу же начало приносить плоды. В июне Вера выиграла турниры в Бирмингеме и Цинциннати, на последнем обыграла Головин, Янкович и Серену Уильямс. В то же году завоевала два титула «Большого шлема» в смешанном и парном разряде — на «Уимблдоне» с Энди Рамом, на «US Open» с Натали Деши.

В начале сезона 2007 Вера вышла в финал Окленда, полуфинал Чарльстона и четвертьфинал в Индиан-Уэллсе, обыграв в ходе этих турниров Иванович, Шарапову, Гантухову. Однако травма, из-за которой Звонарева снялась с полуфинала в Чарльстоне против Динары Сафиной, на пять месяцев выбила из соревновательного графика.

В 2008 году Звонарева дошла до финала турнира в Хобарте, но снялась с решающего матча против Элени Даниилиду из-за проблем с лодыжкой. Попытка сыграть на Открытом чемпионате Австралии закончилась провалом — Звонарева не смогла доиграть до конца матч первого круга против японки Аи Сугиямы. Однако уже в конце февраля Вера полностью восстановилась после травмы и дошла до финала турнира первой категории в Дохе, где уступила Марии Шараповой.

На Олимпиаде в Пекине уступила в полуфинале Елене Дементьевой, но в матче за третье место обыграла китаянку На Ли, обеспечив сборной России весь пьедестал: первое место заняла Дементьева, «серебро» завоевала Динара Сафина.

В 2003 году дебютировала в составе женской сборной России на Кубке Федерации, проиграла в полуфинальном матче против команды Франции обе встречи. В 2004 году вновь участвовала в финале против француженок, и в последнем решающем парном поединке вместе с Анастасией Мыскиной принесла победу российской сборной.