Par la suite, Hilary Knight participe aux Jeux Olympiques de 2010 à Vancouver. Pour cela, elle prend une année sabbatique universitaire (saison 2009-2010) pour rejoindre l'équipe nationale dans sa préparation. Elle est l'époque la plus jeune joueuse sélectionnée, effectifs masculin et féminin confondu, à l'âge de 20 ans et 217 jours . Durant le tournoi, elle inscrit 7 aides et 1 but, terminant avec 8 points et une médaille d'argent.