Naslednjo sezono se je Dahlmeier osredotočila na zimske olimpijske igre 2018 v Pyeongchangu: na igrah je postala druga nemška ženska, ki je osvojila olimpijsko zlato medaljo v sprintu
, je bil eden od treh tekmovalcev, ki je zadal vse tarče v vetrovnih razmerah, preden se je podvojil z drugim naslovom v zasledovanju in dodatno vzel bron v posameznem.