Helgen etter deltok han på Lillehammer, hvor han gikk både sprint klassisk og 30 km skiathlon. Han fulgte opp sine tre seire fra Ruka og vant prologen. Han vant både kvart- og semifinalen før han så spurtet inn til seier i finalen. Dette ble hans fjerde seier av fire mulige i verdenscupen 2017/18. I 30 km skiathlon rykket Martin Johnsrud Sundby like før toppen på sisterunden fra det lille hovedfeltet som var igjen og fikk omtrent 10 sekunders forsprang. Klæbo klarte å ta igjen Sundby, og på oppløpet sikret 21-åringen seg sin femte verdenscupseier av fem mulige.