Bij de proeven kwalificeerde ze zich voor de finale van de 50 meter vrije stijl.
en brak het Amerikaanse record met een tijd van 24.38 seconden in de halve finale. In de 50 meter finale, brak ze dat record voor de negende keer, het instellen van het op 24,25 seconden en het winnen van de top Amerikaanse vrouwen plaats in het evenement. Torres kwalificeerde zich ook in de 100-meter vrije stijl, maar trok zich later terug uit het individuele 100-meter vrije stijl evenement om haar inspanningen te richten op de 50-meter vrije stijl en de 4 × 100-meter relaiswedstrijden. Op 30 juli, tijdens de laatste training van het Amerikaanse zwemteam in Singapore, werden Torres, Amanda Beard en Natalie Coughlin gekozen tot kapiteins van het Amerikaanse Olympische vrouwenzwemteam.