Het volgende seizoen richtte Dahlmeier zich op de Olympische Winterspelen van 2018 in Pyeongchang: op de Spelen werd ze de tweede Duitse vrouw die het Olympisch goud in de sprint won
, schoon schieten als een van de slechts drie deelnemers om alle doelen te raken in winderige omstandigheden, voordat hij verdubbelde met een tweede titel in de achtervolging en bovendien een bronzen in het individu nam.