Erste internationale Erfahrungen sammelte Axumawit Embaye im Jahr 2012, als sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Barcelona in 4:12,92 min den siebten Platz über 1500 m belegte. 2014 startete sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Sopot und gewann dort in 4:07,12 min die Silbermedaille hinter der Schwedin Abeba Aregawi. Im Juli wurde sie beim British Athletics Grand Prix in Glasgow in 4:02,78 min Dritte und anschließend belegte sie bei den Afrikameisterschaften in Marrakesch in 4:13,27 min den vierten Platz. 2016 wurde sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Portland in 4:09,37 min Vierte und 2019 nahm sie an den Weltmeisterschaften in Doha teil, schied dort aber mit 4:08,56 min im Vorlauf aus. Acht Jahre nach ihrer ersten Medaille bei Hallenweltmeisterschaften konnte Embaye bei den Hallenweltmeisterschaften 2022 in Belgrad in 4:02,29 min erneut die Silbermedaille, diesmal hinter ihrer Landsfrau Gudaf Tsegay gewinnen.[1]
2012 wurde Embaye äthiopische Meisterin im 1500-Meter-Lauf.