Vid de olympiska vinterspelen i Pyeongchang 2018 vann Samuelsson ett silver i jaktstarten efter att ha startat som 14:e man efter den inledande sprintdistansen. Efter det sista skyttet var han på en överraskande tredje plats och med ett starkt slutvarv kom svensken till sist ifatt och drog ifrån tyske Benedikt Doll vilket gav honom ett silver bakom vinnande Martin Fourcade. Silvret kom överraskande då Samuelsson fortfarande var junior och tidigare hade en 13:e-plats i världscupen som största merit. Några dagar senare körde Samuelsson den tredje sträckan i herrarnas stafett. Laget, som även bestod av Peppe Femling, Jesper Nelin och Fredrik Lindström, vann skrällartat guldet före det norska och det tyska laget. De fyra skidskyttarna fick för bedriften även motta priset för "Årets lag" vid Idrottsgalan 2019.