Fonteyn soutěžil za belgický plavecký tým na 200 m motýlem na letních olympijských hrách v Pekingu v roce 2008. Před olympijskými hrami se umístil na čtvrtém místě v finále mezi osmi nejlepšími na mistrovství Evropy.
v Eindhovenu v Nizozemsku s olympijským časem 1:56.86. Fonteyn vybojoval nový belgický rekord 1:56.65 a získal sedmé místo a devatenácté místo v celkovém pořadí v posledním ze šesti předběžných závodů, těsně propásl semifinále 16 nejlepších o pouhé šest setiny sekundy (0,06) a o téměř tři sekundy za olympijským hráčem všech dob a eventuálním držitelem světového rekordu Michaelem Phelpsem, který soutěžil ve stejném závodě jako Fonteyn.