La temporada siguiente, Dahlmeier se centró en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018 en Pyeongchang: en los Juegos se convirtió en la segunda mujer alemana en ganar el oro olímpico en el sprint
, disparando limpio como uno de los tres competidores para golpear todos los objetivos en condiciones de viento, antes de doblar con un segundo título en la persecución y además de tomar un bronce en el individual.