Fuldfør følgende sætning: Han kom på det amerikanske hold til vinter-OL 2010 i slutningen af 2009 og blev udvalgt til at konkurrere i alle fem discipliner, på trods af hans manglende træning. I sit første løb, efter flere forsinkelser på grund af varmt vejr og dårlige sneforhold, vandt Miller en bronzemedalje i downhill, den første amerikaner til at vinde en olympisk medalje i downhill siden Tommy Moe vandt guld i 1994. Millers tid var 1:54.40, ni hundrededele af et sekund bag guldmedaljerne Didier Défago og to hundrededele bag Aksel Lund Svindal, der tog sølvmedaljen; tidsforskellen mellem guld- og bronzemedaljen var den mindste i OL-nedkørselshistorien. Han vandt derefter sølv i super-G, hvilket gav ham fire olympiske medaljer, flere end nogen anden amerikansk alpin racer. Den 21. februar 2010 vandt han sin første olympiske guldmedalje i super kombineret. Efter nedkørselsdelen af løbet var Miller på syvende plads, men sluttede tredje i slalomdelen, hvilket gav ham en samlet tid på 2:44.92 til at afslutte første samlet. Miller derefter undlod at afslutte både
Slalom og slalom, og tog resten af sæsonen fri på grund af problemer med sin ankelskade.