Im Februar 2018 trat Kasai im südkoreanischen Pyeongchang zum achten Mal bei den Olympischen Winterspielen an und stellte damit einen Rekord für die meisten Teilnahmen an der Winterolympiade auf. Bei der Eröffnungsfeier trug er außerdem die japanische Flagge. Kasai belegte im Einzelwettbewerb auf der Normalschanze den 21. Platz, im Einzelwettbewerb auf der Großschanze den 33. Platz und mit der japanischen Mannschaft wurde er Sechster auf der Großschanze.