Birgit Overzier zählt zu den erfolgreichsten Doppel- und Mixedspielerinnen in der deutschen Badmintongeschichte. Im Jahr 2003 holte sie gemeinsam mit Marc Zwiebler bei den Jugend-Europameisterschaften ihren ersten großen internationalen Titel.
Ihre wichtigsten Erfolge auf internationaler Ebene errang die gebürtige Kölnerin dann allerdings mit Michael Fuchs im gemischten Doppel: Bei den French, Japan und Australian Open Superseries-Turnieren erreichte das Mixed Fuchs/Michels jeweils das Finale. Ihre beste Weltranglisten-Position erreichten beide im Jahr 2014 mit Rang sechs.
Weitere internationale Titel: Bitburger Open (2007 und 2013), US Open (2010), Canada Open (2011) sowie London Grand Prix Gold (2013).
Im Jahr 2008 stand Overzier mit Kristof Hopp im Endspiel der India Open.
Birgit Overzier trug wesentlich dazu bei, dass Deutschland im Jahr 2013 erstmals den Titel bei Mannschaftseuropameisterschaften gewinnen konnte. Im Finale gegen Dänemark steuerte Overzier mit Juliane Schenk im Damendoppel den entscheidenden Punkt zum 3-0-Sieg bei.
2008, 2012 und 2016 konnte sich Overzier für die Olympischen Spiele qualifizieren. 2012 in London sorgten Michael Fuchs und Birgit Overzier mit dem Erreichen des Viertelfinals im Mixed für die bisher beste deutsche Platzierung bei Olympischen Spielen.
Nach den Olympischen Spielen im Jahr 2016 beendete Overzier ihre internationale Karriere.