Dało mu to zwycięstwo w klasyfikacji giganta oraz drugie miejsce w klasyfikacji generalnej sezonu 1990/1991, w której lepszy o 20 punktów był Marc Girardelli.
Drugie miejsce w klasyfikacji generalnej zajął także w sezonie 1991/1992, tym razem plasując się za Paulem Accolą ze Szwajcarii. Na podium stanął aż piętnaście razy, co pozostało najlepszym wynikiem w jego karierze. Jednocześnie wygrał dziewięć zawodów: gigant i slalom w dniach 23-24 listopada w Park City, slalom 10 grudnia w Sestriere, gigant 15 grudnia w Alta Badia, slalomy 5 stycznia w Kranjskiej Gorze, 19 stycznia w Kitzbühel i 26 stycznia w Wengen oraz giganta i slalom w dniach 20-22 marca 1992 roku w Crans-Montana. Dało mu to zwycięstwo w klasyfikacji slalomu oraz drugie z rzędu zwycięstwo w klasyfikacji giganta. Sukcesy osiągnął także na rozgrywanych w lutym 1992 roku igrzyskach olimpijskich w Albertville. W gigancie zwyciężył w obu przejazdach, sięgając po złoty medal z przewagą 0,32 sekundy nad Markiem Girardellim i 0,84 sekundy nad Kjetilem André Aamodtem z Norwegii. Został tym samym pierwszym w historii alpejczykiem, który obronił tytuł mistrza olimpijskiego. Był też pierwszym zawodnikiem, który zdobył dwukrotnie złoty medal olimpijski w tej samej konkurencji. Po pierwszym przejeździe rozgrywanego cztery dni później slalomu Tomba zajmował szóste miejsce.