Op de Olympische Zomerspelen van 2004 in Athene breidde Stojanovska haar programma uit door te zwemmen in drie individuele wedstrijden. Ze behaalde een FINA A-standaard van 2:13.01 (200 m vlinder) van het Europees Kampioenschap
in Madrid, Spanje, waardoor ze 200 en 400 m vrije stijl in haar evenement line-up. Op de tweede dag van de Spelen eindigde Stojanovska op de zevenentwintigste plaats in de 400 m vrije stijl. Ze zwom in de tweede helft van de ronde en wist een tijd van 4:19.39 te behalen om een vierde plaats te veroveren op Jamaicaanse Janelle Atkinson. De volgende dag eindigde ze op de 34e plaats achter de Tsjechische Jana Myšková met 0,02 van een seconde in de ochtend van de 200 m vrije stijl met een tijd van 2:04.64. In haar laatste evenement, de 200 m vlinder, eindigde Stojanovska haar Olympische run met een 26e plaats, en slaagde er niet in om de halve finale te bereiken voor de vijfde opeenvolgende keer sinds 2000. Ze zwom in de derde heat en eindigde op de laatste plaats met een tijd van 2:16.51, bijna vier seconden achter het nationale record van Mirjana Boševska.