Södergren ble olympisk mester i langrenn under vinter-OL 2010 i Vancouver. Han gikk tredje etappe på det svenske laget som vant 4 x 10 km stafett foran Norge og Tsjekkia. De andre på laget var Daniel Rickardsson, Johan Olsson og Marcus Hellner. Stafettlaget ble tildelt Svenska Dagbladets gullmedalje for 2010. Denne regnes som svensk idretts høyeste utmerkelse.