Groos steht dem Kunstmuseum Stuttgart seit 2010 als Leitung vor. Unter ihr wurde es von der deutschen Sektion des Kunstkritiker:innenverbands AICA als »Museum des Jahres 2021« ausgezeichnet. Neben ihren Aufgaben als Geschäftsführerin tritt sie regelmäßig als Kuratorin in Erscheinung. Schwerpunkte ihrer inhaltlichen Arbeit setzt sie insbesondere mit monografischen Ausstellungen – etwa zu Michel Majerus, Candice Breitz, Patrick Angus, Ragnar Kjartansson, Tobias Rehberger und zuletzt Wolfgang Laib. Unvergessen bleibt vielen die interdisziplinäre Ausstellung zum 10-jährigen Museumsjubiläum 2015 »I Got Rhythm. Kunst und Jazz seit 1920«, die Musik zum Gegenstand der Betrachtung machte. Mit einem vielfältigen Vermittlungsprogramm und zahlreichen Kooperationen innerhalb der Stadt möchte sie das Kunstmuseum Stuttgart für ein breites und diverses Publikum öffnen.
Die Kunsthistorikerin ist zudem Mitglied in zahlreichen Gremien. So gehört sie unter anderem dem Kuratorium der Jürgen Ponto-Stiftung zur Förderung des künstlerischen Nachwuchs und der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung an. Von 2017 bis 2022 war sie Mitglied der Ankaufskommission des Bundes. Erst kürzlich wurde Groos zur 2. Vizepräsidentin des ifa – Institut für Auslandsbeziehungen ernannt.
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