Á Vetrarólympíuleikunum 2018 keppti Lim Hyo-jun í 1500 m hlaupi karla.
og er væntanlegur til að keppa sem hluti af kóreska liðinu fyrir 5000 m stafétta karla. Í hiti einstaklings 1500 m atburði, Lim staðsett fyrst í keppni sem sá Kazuki Yoshinaga frá Japan dæmdur eftir að hrasa; Shaoang Liu frá Ungverjalandi, sem var í fjórða sæti, hæfir með Lim í undanúrslitin. Í undanúrslitunum varð Lim aftur í fyrsta sæti ásamt Hwang Dae-heon, sem varð í öðru sæti á eftir honum. Í úrslitaleiknum um gullverðlaunin, féll Charles Hamelin frá Kanada á Hwang þegar þrír hringir voru eftir af keppninni, þannig að Lim var síðasti Kóreumaðurinn á vellinum. Hann kláraði hlaupið þó sjö hundraðsta sekúndu á undan Sjinkie Knegt frá Hollandi, heimsmethafa, til að sækja gullverðlaunin í viðburðinum; í þriðja sinn í sögu viðburðarins sem suður-kóreskur hafði staðið fyrstur. Lim hélt einnig ólympíumennsku metinu fyrir viðburðinn, sem skráði tíma 2:10.485 í úrslitakeppninni, og sló met Lee Jung-su af 2:10.949 sem sett var á Vetrarólympíuleikunum 2010 í Vancouver.