את העונה פתח ביורנדאלן עם ניצחונות בתחרויות הספרינט באסטרסונד ובהוכפילצן. בהוכפילצן הגיע גם למקום השלישי במירוץ המרדף. מאוחר יותר ניצח גם במירוץ הזינוק ההמוני באוברהוף, והגיע למקום השני בספרינט ברוהפולדינג. כך, למרות גילו עדיין נחשב לאחד הביאתלטים הטובים בעולם ופייבוריט ברור לקראת אולימפיאדת ונקובר.
למרות זאת, באולימפיאדה עצמה לא הצליח להגשים את הציפיות ממנו ואת מטרותיו. עם ארבע החטאות בספרינט סיים הרחק מהפודיום בספרינט, והיה בעקבות כך חסר סיכוי במירוץ המרדף העוקב. הוא זכה במדליית כסף בתחרות האישית ל-20 ק"מ. יכולת הירי הלקויה שלו המשיכה במירוץ הזינוק ההמוני, שם 7 החטאות הובילו אותו למקום ה-27 מתוך 30. למרות כל זאת, הוביל ביורנדאלן בבטחה את נבחרת השליחים הנורווגית לניצחון במירוץ השליחים, כשהוא הופך פער של 0.2 שניות לפער של 38.6 שניות. למרות כל זאת, ביורנדאלן, שעד כה חלק את שיא מדליות החורף האולימפיות בביאתלון (9) ביחד עם אושי דיזל, החזיק בו מעתה לבדו. כמו כן, היא הפך לאתלט השני המעוטר ביותר בתולדות משחקי החורף האולימפיים, אחרי ביורן דאהלי (נורווגיה).
המשך העונה לא הצליח לביורדנאלן, כשהוא לא משיג אף תוצאת פודיום. בסוף העונה דורג במקום העשירי בסבב הגביע העולמי, הפעם הראשונה מאז עונת 97–1996 שלא דורג בשלושת המקומות הראשונים.
שקיעה.
את עונת 11–2010 פתח ביורנדאלן היטב, כשהוא מסיים במקום השני בתחרות האישית ל-20 ק"מ ובספרינט באסטרסונד, ומנצח במירוץ המרדף העוקב. למרות זאת, בהמשך הצליח לסיים על הפודיום עוד פעם אחת בלבד, בתחרות האחרונה של העונה באוסלו (מרוץ בזינוק המוני). ביאתלטים צעירים כמו אמיל הגלה סוונדסן (שהשיג את מספר הניצחונות הרב ביותר, 8) וטריי בו (שהוביל את דירוג הגביע העולמי) האפילו עליו בנבחרתו. בריאותו הייתה לקויה בעונה הזו, כשהוא מדלג בשל כך על התחרויות בצפון אמריקה. באליפות העולם בחנטי-מנסייסק זכה בשתי מדליות זהב, במירוץ השליחים ומירוץ השליחים המעורב. למרות זאת, ולראשונה מאז 1996, יצא מאליפות העולם ללא מדליה אישית. את העונה סיים במקום העשירי בסבב.
העונה הבאה המשיכה להיות חלשה עבורו. הוא מצא את עצמו שוב כביאתלט השלישי במשלחת הנורווגית, לאחר סוונדסן ובו. הוא הגיע למקום השני במירוץ המרדף באוברהוף. הצלחה מסוימת הצליח ביורנדאלן לרשום בקונטיולאהטי, שם בגיל 38 ניצח במירוץ המרדף, האחרון לפני אליפות העולם, והיה לביאתלט המבוגר ביותר אי פעם שזוכה בתחרות בינלאומית. למרות זאת, מאליפות העולם ברוהפולדינג יצא שוב ללא מדליות אישיות, כשהוא שוב זוכה במדליות הזהב במירוץ השליחים ובמירוץ השליחים המעורב. את העונה כולה סיים במקום ה-16 בסבב, הפעם הראשונה מאז עונת 94–1993 בה סיים מחוץ לעשירייה הראשונה.
עונת 13–2012 עברה על ביורנדאלן כמעט ללא תוצאות אישיות מיוחדות. בפעם הראשונה מאז 95–1994 סיים ללא ניצחון, ובפעם הראשונה מאז 94–1993 סיים ללא הופעה על הפודיום. הופעות מרשימות השיג דווקא בתחרויות השליחים, כשהופעה חזקה שלו כשליח שני בהוכפילצן הובילה נבחרת של 3 ביאתלטים אחרים לא מנוסים יחסית לניצחון, וכשהוא מעביר את נורווגיה מפיגור של 34 שניות להובלה של 26 שניות כשליח שני באוברהוף. אליפות העולם הייתה דווקא יחסית מוצלחת עבורו, כשהוא מגיע למקום הרביעי בספרינט, וזוכה במדליית זהב עם נבחרת השליחים. בסיום העונה דורג במקום ה-22.
גלישה.
ביורנדאלן הוא גולש מהיר, והביאתלט הראשון לזכות במירוץ קרוס-קאנטרי בגביע העולם. חברו לנבחרת לארס ברגר הוא היחיד שזכה במדליות אישיות וקבוצתיות גם באליפות העולם בביאתלון וגם באליפות העולם בקרוס-קאנטרי. ביורדנאלן מצטיין בטיפוס, מהיר במישור, ומצטיין גם במורדות הודות ליכולת שיווי המשקל והטכניקה שלו. יכולתו המצוינת לטפס נובעת מהיותו קל יותר מביאתלטים אחרים.
הטקטיקה הכללית של ביורנדאלן הייתה לגלוש מהר ככל האפשר מתחילת המירוץ ולבנות פער גדול, כדי לאפשר לעצמו להחטיא בקליעה (סיבוב עונש לוקח בערך 23 שניות), ועדיין לנצח. עם זאת, החל מעונת 07–2006 נראה כי הוא החל לגלוש את הסיבוב הראשון לאט יותר כדי לשפוט את קצב המירוץ, ולהגביר את הקצב באופן עקבי.
מאמנו האישי הוא רוג'ר גרובן.
קליעה.
ביורנדאלן קלע סולידי, אבל בדרך כלל ממוקם מחוץ ל-20 הקלעים הטובים ביותר. באופן מסורתי, הקליעה היא חולשתו הגדולה, אבל לאחר אימונים ממושכים הצליח להעלות את שיעורי הפגיעה שלו, בעזרת מאמן הקליעה שלו, יואר הימל. את עונת 06–2005, למשל, סיים עם 84% אחוז פגיעה כשהוא פוגע ב-292 מתוך 345 המטרות האפשריות, מה שמיקם אותו במקום ה-36 מבחינת דיוק הפגיעה. שיעור הפגיעה שלו בשכיבה ובעמידה היה כמעט זהה, כשהוא פוגע ב-146 מתוך 172 מטרות בשכיבה וב-146 מתוך 173 מטרות בעמידה. לשם השוואה, ליריבו הגדול רפאל פוארה היה ממוצע של 86%. לאורך הקריירה כולה, שיעור הפגיעה של ביורנדאלן הוא 82.5%, עם 83% בשכיבה ו-82.1% בעמידה.
במהלך עונות 04–2003 ו-05–2004, נהג ביורנדאלן לקלוע באופן ריק (כלומר, ללא כדור) בפעם הראשונה, על מנת להיכנס לקצב הקליעה, אך מאז הפסיק לעשות כן. כמו רוב, הביאתלטים, ביורנדאלן קולע מימין לשמאל. למרות זאת, יש לו נטייה לירות ב-3 המטרות הראשונות מימין לשמאל, לירות אז במטרה השמאלית ביותר ורק אז לירות במטרה השנייה משמאל.
הערכה.
עם שש מדליות זהב אולימפיות, ארבע מדליות כסף, ומדליית ארד ביורנדאלן הוא הביאתלט המצליח ביותר בתולדות המשחקים האולימפיים. הוא גם הביאתלט היחיד שזכה בכל ארבע התחרויות באולימפיאדה אחת. באליפויות העולם בביאתלון הוא זכה בסך כולל של 39 מדליות, מהן 19 מזהב, 11 מכסף ו-9 מארד, והוא הביאתלט המצליח ביותר מבחינה זו. סך כל המדליות שלו מהאולימפיאדות ואליפויות העולם מגיע ל-50. הוא היה לראשון שהיה לאלוף עולם בכל אחת מהתחרויות השונות. מתוכן, הוא זכה ב-11 מדליות זהב, 4 מדליות כסף ו-7 מדליות ארד אישיות, והוא מוביל דירוג זה לפני רפאל פוארה.
ביורנדאלן זכה בגביע העולם 6 פעמים, לפני רפאל פוארה ופרנק אולריך שזכו בו כל אחד 4 פעמים. מגדלנה פורסברג זכתה בגביע לנשים 6 פעמים, אבל ביורנדאלן הגיע 6 פעמים למקום השני ופעם אחת למקום השלישי, ופורסברג אף פעם. בין 1996–1997 ל-09–2008 סיים בין שלושת הראשונים בדירוג הגביע העולמי. עם 94 ניצחונות (93 בביאתלון ו-1 ובקרוס-קאנטרי), ביורנדאלן הוא גולש הסקי המצליח ביותר בכל הזמנים, לפני גולש הסקי האלפיני אינגמר סטנמרק עם 86 ניצחונות. לביורנדאלן 171 סיומי פודיום, מתוכם 168 בביאתלון ו-3 בקרוס קאנטרי. בנוסף להיותו הביאתלט המעוטר בהיסטוריה מכל הבחינות, הוא נחשב לגדול הביאתלטים בכל הזמנים.
ניצחונו במירוץ המרדף ב-12 בפברואר 2012 הפך אותו לזוכה המבוגר ביותר בתחרות בגביע העולם בביאתלון.
ביורנדאלן זכה, בנוסף ל-6 גביעי העולם, ב-19 גביעי עולם בענפי הביאתלון השונים, מה שמוביל את סך כל גביעיו ל-25, שיא בקרב הביאתלטים.
מבין כל מדליות הזהב שניתן היה לזכות בהם במשחקים האולימפיים, לביורנדאלן חסרה רק מדליית זהב במירוץ בזינוק המוני.
בשנת 2011, ביחד עם מיכאל גרייס ואנדראה הנקל, היה לביאתלט הראשון לזכות במדליית הולמנקולן, אחד מהפרסים החשובים ביותר בענפי הסקי. הוא נבחר לשם השנה בספורט בנורווגיה ב-2002, זכה בקטגוריית ריכוז 2003, בקטגוריית סיבולת ב-2005, ובקטגוריית האתלט הגבר ב-2009. בנוסף, הוא נבחר לאתלט השנה בנורווגיה לשנת 2002. הוא היה מועמד לפרס אתלט השנה בעולם ב-2003 של לזרוס, בו זכה לאנס ארמסטרונג (הפרס נלקח ממנו בסופו של דבר, אבל לא הוענק מחדש).
סקי למרחקים.
מאז סוף שנות ה-90, בנוסף לתחרויות בביאתלון ביורנדאלן משתתף לעיתים בתחרויות בקרוס-קאנטרי, הן לאומיות והן בינלאומיות. למטרה זו, הוא דילג מדי פעם על תחרויות במהלך סבב הגביע העולמי בביאתלון.
זכייתו הראשונה הייתה במירוץ ל-30 ק"מ בסגנון חופשי במסגרת אליפות נורווגיה בואלדרס, בדצמבר 1997. בתחרות הראשונה שלו בגביע העולם בקרוס-קאנטרי, במוניו, פינלנד, הגיע למקום ה-23 בתחרות בסגנון חופשי ל-10 ק"מ. בגביע העולם, אליפויות עולם ואולימפיאדות, ביורנדאלן השיג כמה תוצאות עקביות ב-15 המקומות הראשונים. את הפודיום הראשון שלו השיג בקואופיו בנובמבר 2001, כשהגיע למקום השני בתחרות בסגנון חופשי ל-10 ק"מ. חודש לאחר מכן הגיע למקום שני, אחרי פר אלופסון, ברמזאו, אוסטריה. במהלך אולימפיאדת סולט לייק סיטי (2002) הגיע למקום ה-5 במירוץ בסגנון חופשי ל-30 ק"מ, כשהוא אחר כך זוכה בכל תחרויות הביאתלון. במהלך אליפות העולם בסקי נורדי באוברסטדורף (2005) הגיע למקום ה-11 בתחרות בסגנון חופשי ל-15 ק"מ, אבל כשל במטרתו לזכות במדליה.
ב-11 בנובמבר 2006 ביורנדאלן ניצח במירוץ ל-10 ק"מ בפתיחת העונה הנורווגית בואלדרס. שבוע לאחר מכן, ב-18 בנובמבר, הוא ניצח במירוץ בסגנון חופשי ל-15 ק"מ במסגרת גביע העולם בגאליברה, שוודיה, במה שהיווה את ניצחונו הראשון והיחיד עד כה בקרוס-קאנטרי. הוא הגבר היחיד עד כה שזכה בתחרויות בינלאומיות בביאתלון ובקרוס-קאנטרי. הגם שהציב לעצמו מטרה לזכות במדליית זהב באליפות העולם בסקי נורדי בסאפורו (2007), הוא הצליח להגיע רק למקום ה-16 במירוץ ל-15 ק"מ ובעקבות כך לא נבחר לנבחרת השליחים הנורווגית.
מחוץ לעונת הביאתלון, בסוף אפריל, מתקיים מרוץ הסקרוורנט הנורווגי, מרוץ של 38 ק"מ בהרים בין פינסה לאוסטאוסט, המהווה את מרוץ הקרוס-קאנטרי החשוב האחרון בעונת הסקי. ביורנדאלן ניצח במירוץ ב-2006 עם זמן של 1:31:25, שנייה אחת לפני פרודה אנדרסן. ב-2007 ניצח במירוץ שוב וב-2008 הגיע למקום השני.