Nordahl ble olympisk mester i fotball i Sommer-OL 1948 i London. Han var med på det svenske laget som vant fotballturneringen. Sverige vant åttendedelsfinalen med 3-0 over Østerrike og i kvartfinalen beseiret de Korea med 12-0. I semifinalen møtte de som de beseiret med 4-2 og finalen vant de med 3-1 over Jugoslavia.