Nelson ble olympisk mester under OL 2014 i Sotsji. Han gikk første etappen på det svenske stafettlaget som vant 4 x 10 kilometer stafett foran Russland og Frankrike. De andre på laget var Daniel Rickardsson, Johan Olsson og Marcus Hellner. Lars Nelsons beste plassering i verdenscupen er en femteplass som han tok på 50 km klassisk i Holmenkollrennene 2014 etter en spurtavslutning mot Eldar Rønning som Nelson vant.