W następnym sezonie Dahlmeier skupiła się na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 2018 w Pyeongchang: na Igrzyskach stała się drugą niemiecką kobietą, która zdobyła złoto olimpijskie w sprincie
, strzelając czysto jako jeden z zaledwie trzech zawodników, którzy trafili wszystkie cele w wietrznych warunkach, zanim podwoił się z drugim tytułem w pościgu i dodatkowo wziął brąz w indywidualnej.