Voltooi de volgende zin: Hij maakte eind 2009 deel uit van het Amerikaanse team voor de Olympische Winterspelen van 2010 en werd geselecteerd om in alle vijf de wedstrijden deel te nemen, ondanks zijn gebrek aan training. In zijn eerste race, na verscheidene vertragingen als gevolg van warm weer en slechte sneeuwcondities, won Miller een bronzen medaille in de downhill, de eerste Amerikaan die een Olympische medaille in de downhill won sinds Tommy Moe goud won in 1994. Miller's tijd was 1:54.40, negen honderdsten van een seconde achter de gouden medaillewinnaar Didier Défago, en twee honderdsten achter Aksel Lund Svindal, die het zilver nam; het tijdsverschil tussen de gouden en bronzen medailles was het kleinste in de Olympische downhill geschiedenis. Vervolgens won hij een zilveren medaille in de super-G, waardoor hij vier olympische medailles kreeg, meer dan elke andere Amerikaanse alpine racer. Op 21 februari 2010 won hij zijn eerste Olympische gouden medaille in de supercombined. Na het afdalende deel van de race was Miller op de zevende plaats, maar eindigde als derde in het slalomgedeelte, waardoor hij een totale tijd van 2:44:92 had om als eerste te eindigen. Miller slaagde er vervolgens niet in om zowel de
Hij nam de rest van het seizoen vrij vanwege zijn enkelblessure.