Johan Olsson har sammanlagt tagit sex OS-medaljer, varav två guld. Vid OS i Vancouver 2010 vann han guld i stafett (4×10 km) samt brons i skiathlon 15 + 15 km och 50 km. Vid OS i Sotji 2014 vann han på nytt guld i stafett (4×10 km) samt silver på 15 km