Napište pokračování tohoto odstavce - Bromell přijel do Ria na olympiádu a zúčastnil se přehlídky národů 5. srpna 2016. O osm dní později, 13. srpna 2016, soutěžil ve svém 100m hře, kde skončil druhý s 10,13 sekundy, za Ben Youssef Meite z Pobřeží slonoviny. Druhý den, stejně jako v předchozím roce, byl Bromell vylosován ve stejném semifinále jako Andre De Grasse a Usain Bolt a skončil třetí opět za oběma. Bromell předstihl Chijindu Ujah z Velké Británie o 2 milisekundy, aby získal poslední kvalifikační místo do finále za 10,01 sekundy. Méně než o dvě hodiny později se Bromell zúčastnil finále, kde skončil na osmém místě za 10,06 minuty. Bromell si odpočinul na finále 4 × 100 m
, kde by si vyměnil místa s Michaelem Rodgersem, aby běžel kotvou nohu místo první. V finále se Bromell snažil držet krok s japonskou moderátorkou Asukou Cambridgeovou a skočil na cílovou čáru, aby skončil třetí jen dvě setiny za ním, ale dvě setiny před kanadskou moderátorkou Andre De Grasse. Bromell upadl po potopení na zem v nesnesitelné bolesti, a Rodgers mu pomohl vstát, když mu lékařský tým pomohl vystoupit z trati. Zatímco jeho tým oslavoval svou bronzovou medaili, scan odhalil, že Bromell si znovu roztrhl Achilles. Další zklamání přišlo, když se ukázalo, že nesprávná první výměna vedla k diskvalifikaci, a proto Bromell a jeho stejní spoluhráči z Pekingu znovu ztratili medaili.