Därmed tog hon ett guld mer än vad Ole Einar Bjørndalen gjorde 2005 och 2009.
Dahlmeier vann den avslutande masstarten med 4,6 sekunders marginal till amerikanskan Susan Dunklee. Båda sköt fullt i loppet över 12,5 kilometer.
Finländskan Kaisa Mäkäräinen bommade en gång och slutade på tredje plats, 20 sekunder efter segraren.
Sämsta resultatet: Tvåa i sprinten
Enda loppet som Dahlmeier inte vann var sprinten, där hon kom tvåa.
Inga svenskor fick vara med i den avslutande masstarten i skidskytte-VM i Hochfilzen, Österrike.
Herrarna kör sitt masstartslopp senare i eftermiddag. Ende svensken är Fredrik Lindström.