На Олимпийских играх 2018 года в Пхёнчхане 21-летний Клебо выступил в 4 видах программы. 11 февраля в скиатлоне Йоханнес держался в группе лидеров после классической части гонки, но свободным стилем показал только 18-й чистый результат и в итоге стал 10-м, проиграв чемпиону 43,4 сек (три первых места заняли норвежцы). 13 февраля Йоханнес в финале личного спринта классическим стилем опередил чемпиона мира 2017 года Федерико Пеллегрино и россиянина Александра Большунова. Клебо стал самым молодым в истории олимпийским чемпионом в лыжных гонках, превзойдя достижение шведа Гунде Свана, установленное в 1984 году. 18 февраля Клебо на последнем этапе эстафеты 4×10 км ушёл в гонку одновременно с представителями сборной Олимпийских спортсменов из России (Денис Спицов) и Франции (Адриен Бакшейдер). Спицов и Клебо сумели оторваться от француза, а затем Клебо уехал и от Спицова, выиграв у Дениса на финише 9,4 сек. 21 февраля Клебо выиграл своё третье олимпийское золото в Пхёнчхане: в командном спринте свободным стилем (вместе с Мартином Йонсрудом Сундбю). Клебо бежал на последнем этапе и на финише опередил Александра Большунова и француза Ришара Жува.