Olimpijski &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20skokach%20narciarskich%202005/2006"&gt;sezon 2005/2006&lt;/a&gt; był w wykonaniu Bystøla nierówny. Dobre występy przeplatał słabszymi. W trzecich zawodach cyklu, 3 grudnia 2005 roku w Lillehammer zajął trzecie miejsce. Wyprzedzili go tylko Andreas Küttel ze Szwajcarii i Jakub Janda. Następnego dnia był drugi za Czechem. Miesiąc później, 4 stycznia 2006 roku w Innsbrucku odniósł swoje pierwsze zwycięstwo w Pucharze Świata. W pozostałych konkursach 54. Turnieju Czterech Skoczni zajął 28. miejsce w Oberstdorfie, 20. w Garmisch-Partenkirchen oraz 26. miejsce w Bischofshofen. Dało mu to w efekcie szesnastą pozycję w klasyfikacji końcowej. Kilka dni później wystąpił na mistrzostwach świata w lotach w Tauplitz, podczas których razem z Ljøkelsøyem, Romørenem i Pettersenem zdobył złoty medal w zawodach drużynowych. Na igrzyskach olimpijskich w Turynie odniósł największy sukces w swojej karierze. W konkursie indywidualnym na normalnej skoczni po pierwszej serii skoków zajmował szóste miejsce i tracił do prowadzącego Dmitrija Wasiljewa z Rosji cztery punkty. W drugiej kolejce osiągnął 103,5 m, co było drugą odległością konkursu. Dzięki temu awansował na pierwsze miejsce, wyprzedzając Hautamäkiego o 1 punkt i Ljøkelsøy'a o 2 punkty. Na dużej skoczni w drugiej serii awansował z piątej pozycji na trzecią. Zdobył brązowy medal, przegrywając tylko z dwoma Austriakami: Thomasem Morgensternem i Andreasem Koflerem. Ponadto w konkursie drużynowym Norwegowie z Bystølem w składzie zdobyli kolejny brązowy medal. Po powrocie do rywalizacji pucharowej nie stawał już na podium i w klasyfikacji generalnej zajął 13. miejsce.