Další sezónu se Dahlmeier zaměřila na zimní olympijské hry 2018 v Pyeongchangu: na hrách se stala druhou německou ženou, která získala olympijské zlato ve sprintu
, střílel čistě jako jeden z pouhých tří soutěžících, kteří zasáhli všechny cíle za větrných podmínek, než zdvojnásobil s druhým titulem v pronásledování a navíc vzal bronz v jednotlivci.