Igrzyska Olimpijskie 2010 w Vancouver przyniosły Norwegowi trzy medale. Najpierw zdobył srebro w sprincie, rozdzielając Francuza Vincenta Jay i Jakova Faka z Chorwacji. Następnie zwyciężył w biegu indywidualnym, wyprzedzając Bjørndalena i Białorusina Siarhieja Nowikaua. Parę dni później, razem z Bjørndalenem, Hanevoldem i Tarjei Bø wygrał też sztafetę. Do tego zajął 8. miejsce w biegu na dochodzenie i 13. w biegu masowym.
Ponadto na mistrzostwach świata sztafet mieszanych w Chanty-Mansyjsku razem z drużyną wywalczył srebrny medal.
W klasyfikacji generalnej był najlepszy, zdobywając Kryształową Kulę, z sumą 828 punktów. Wygrał też klasyfikację sprintu, a w klasyfikacjach biegu indywidualnego i masowego był drugi.
Sezon 2010/2011 Wszystkie starty podczas inauguracyjnych zawodów w Östersund kończył na podium. Wygrał bieg indywidualny i sprint, a w pościgu był drugi, obejmując prowadzenie w klasyfikacji generalnej. W zawodach w Hochfilzen nie znalazł się w najlepszej trójce, był tam czwarty w sprincie i piąty w pościgu. Jednak w Pokljuce, plasował się poza pierwszą dziesiątką i stracił prowadzenie na rzecz kolegi z drużyny – Tarjei Bø. Zarówno w Oberofie jak i w Ruhpolding Svendsen zajmował miejsca w top 10, przy tym najpierw zajmując drugie miejsce w biegu masowym, a następnie wygrywając bieg indywidualny.