Erst im Januar 2014 wurde Müller von Nationaltrainer René Kammerer für die Olympischen Winterspiele in Sotschi nominiert. Damit war Alina Müller mit 15 Jahren das jüngste Mitglied des gesamten Schweizer Olympia-Aufgebots und die jüngste Eishockeyspielerin des Olympischen Eishockeyturniers. Im Spiel um den dritten Platz traf Müller 1:07 Minuten vor Spielende zum 4:2 ins leere Tor der schwedischen Nationalmannschaft. Dieses Tor sollte am Ende das entscheidende sein, denn 43 Sekunden vor Schluss verkürzte Pernilla Winberg für Schweden noch auf 4:3, so dass die Schweiz die Bronzemedaille gewann.