Napíše pokračování pro tento odstavec - V roce 2009 se dostal do týmu USA na zimní olympijské hry 2010 a byl vybrán, aby soutěžil ve všech pěti disciplínách, navzdory nedostatku tréninku. Ve svém prvním závodě, po několika zpožděních kvůli teplému počasí a špatným sněhovým podmínkám, získal Miller bronzovou medaili v sjezdu, první Američan, který vyhrál olympijskou medaili v sjezdu od doby, kdy Tommy Moe vyhrál zlato v roce 1994. Millerův čas byl 1:54.40, devět setin za zlatou medailí Didier Défago a dvě setiny za Aksel Lund Svindal, který získal stříbro; časový rozdíl mezi zlatými a bronzovými medailí byl nejmenší v historii olympijského sjezdu. Pak vyhrál stříbro v super-G, což mu dává čtyři olympijské medaile, více než kterýkoli jiný americký alpský závodník. Dne 21. února 2010 získal svou první olympijskou zlatou medaili v super kombinovaném. Po sjezdové části závodu byl Miller na sedmém místě, ale skončil třetí v slalomové části, což mu poskytlo celkový čas 2:44.92 a skončil jako první v celkovém hodnocení. Miller pak nedokončil obří slalom
a slalom, a vzal si zbytek sezóny pryč kvůli pokračujícím problémům s jeho zraněním kotníku.