La stagione successiva Dahlmeier si è concentrata sulle Olimpiadi invernali 2018 a Pyeongchang: ai Giochi è diventata la seconda donna tedesca a vincere l'oro olimpico nello sprint
, ha tirato pulito come uno dei soli tre concorrenti a colpire tutti i bersagli in condizioni di vento, prima di raddoppiare con un secondo titolo nell'inseguimento e di aggiungere un bronzo nel singolo.