Tonje Marie Skjelstadås tok sølv, mens Julie Arnekleiv tok bronse.
Under krevende vindforhold vant Fenne vant foran sterke navn som Tiril Eckhoff, Marte Olsbu Røiseland og Ingrid Landmark Tandrevold.
NM-vinneren fra Voss skiskytterlag satte seg selv i en vanskelig posisjon med tre bom på andre skyting, og to på tredje. Inn til standplass for siste gang hadde 26-åringen med seg seks bom, men feilfri skyting gjorde at Voss-jenta plutselig lå i front da hun la ut mot mål.
Dermed ble det NM-gull på vossingen.
– Det var veldig overraskende å vinne gullmedalje og kongepokal, men utrolig kjekt. Jeg har godt med overskudd og gikk et godt løp, sa Fenne til skiskytterforbundet etter gull-løpet.
Fenne vant 37,2 sekunder foran Tonje Marie Skjelstadås. Meråker-skytteren tok sølvet med fem bom.
Juniorlandslagsløper Juni Arnekleiv lå i tet før siste skyting, men tre bom gjorde at ledelsen glapp. 20-åringen fra Dombås IL tok i alt med seg fem bom, men gikk likevel inn til NM-bronse. 2.21,1 minutter bak Fenne.
Ingrid Landmark Tandrevold skjøt feilfritt på første skyting, men med fem bom på andre ble det tungt å blande seg inn i teten. I alt ble det elleve bom og 12.-plass for Fossum-jenta, 6.01,7 minutter bak. Tiril Eckhoff la seg på plassen bak Tandrevold med sine ti bom, ti sekunder bak sin lagvenninne Tandrevold.
Marte Olsbu Røiseland skjøt 9 bom og kom på en 17.-plass.
Normaldistansen for menn starter senere fredag. Lørdag er det jaktstart før NM avsluttes med stafetter søndag.