Nasledujúca sezóna sa Dahlmeierová zamerala na zimné olympijské hry v Pchjongchangu v roku 2018: na týchto hrách sa stala druhou nemeckou ženou, ktorá získala olympijské zlato v šprinte
, čistý strelec ako jeden z troch súťažiacich, ktorí zasiahli všetky ciele za veterných podmienok, predtým, ako zdvojnásobil druhý titul v prenasledovaní a navyše získal bronz v individuálnej súťaži.