Il 9 febbraio 2014 ha vinto la medaglia d'argento nella discesa libera dei XXII Giochi olimpici invernali di , arrivando a 6 centesimi di secondo dal vincitore Matthias Mayer. Innerhofer è divenuto così il primo atleta italiano a conquistare l'argento olimpico nella disciplina; in precedenza solo due azzurri erano saliti sul podio di discesa: Zeno Colò, oro a , e Herbert Plank, bronzo a . Il 14 febbraio ha conquistato la sua seconda medaglia olimpica, arrivando terzo nella supercombinata, mentre due giorni dopo non ha concluso la prova di supergigante. Assieme ad Arianna Fontana, vincitrice di una medaglia d'argento e due di bronzo nello short track, è stato l'unico atleta plurimedagliato per l'Italia in quella edizione olimpica.