Kimmich jugó en la Supercopa de Alemania 2017 y ganó el título cuando el Bayern derrotó a su archirrival Borussia Dortmund en 5–4 penales después de que la prórroga terminara 2–2. El 16 de septiembre, proporcionó tres asistencias totales a los goles de Thomas Müller, Arjen Robben y Robert Lewandowski para derrotar al Mainz con una victoria por 4-0. El 9 de marzo de 2018, Kimmich firmó una extensión de contrato de tres años que dura hasta el 30 de junio de 2023. Logró anotar cada gol tanto en el partido de ida como en el de vuelta en la eliminatoria de semifinales de la Champions League contra el Real Madrid, pero su equipo fue eliminado de la competición por un global de 4-3. Kimmich terminó la con seis goles y diecisiete asistencias en 47 apariciones.