Escriba unha continuación para este parágrafo - Foi seleccionado para competir nos cinco eventos, a pesar da súa falta de adestramento. Na súa primeira carreira, despois de varios atrasos debido ao clima cálido e ás malas condicións de neve, Miller gañou unha medalla de bronce no descenso, o primeiro estadounidense en gañar unha medalla olímpica en descenso desde que Tommy Moe gañou o ouro en 1994. O tempo de Miller foi de 1:54.40, nove centésimas de segundo por detrás do medallista de ouro Didier Défago, e dúas centésimas por detrás de Aksel Lund Svindal, que gañou a prata; a diferenza de tempo entre as medallas de ouro e bronce foi a máis pequena na historia olímpica de descenso. Gañou unha medalla de prata no super-G, dándolle catro medallas olímpicas, máis que calquera outro corredor alpino estadounidense. O 21 de febreiro de 2010, gañou a súa primeira medalla de ouro olímpica no super combinado. Despois da parte de descenso da carreira, Miller estaba en sétimo lugar, pero terminou terceiro na parte de slalom, dándolle un tempo total de 2:44.92 para rematar primeiro en xeral. Miller non conseguiu rematar o slalom xigante
e o slalom, e tomou o resto da tempada debido a problemas continuados coa lesión no tornozelo.