De 23 à 25 de fevereiro, Asada competiu nos Jogos Olímpicos de Inverno de 2010. No programa curto no dia 23 de fevereiro, ela executou im triplo axel-duplo toe loop, uma triplo flip e um duplo axel bem como recebeu nível quatro para todos os seus giros e suas sequências em espiral. Ela fez 73.78 pontos e terminou na segunda posição nesta fase. Em sua patinação livre no dia 25 de fevereiro, ela realizou com sucesso dois triplo axels, porém teve deduzido o primeiro salto da combinação flip-duplo loop-duplo loop e o triplo toe loop virou um simples. Com 131.72 pontos na patinação livre, Asada ganhou a medalha de prata olímpica com pontuação combinada de 205.50 pontos. Ela entrou no Guinness World Records por ter sido a mulher a realizar mais triplo axels em uma competição. Asada foi a porta-bandeira do Japão na cerimônia de encerramento dos Jogos.