Tochenaya deed mee aan drie zwemwedstrijden op de Olympische Zomerspelen van 2000 in Sydney. Ze behaalde FINA A-normen van 27.16 (50 m vrije stijl) en 58.83 (100 m vrije stijl) van de Russische Open Kampioenschappen in Sint-Petersburg. Op de vijfde dag van de Spelen zwom Tochenaya twee wedstrijden in haar programma, met slechts 90 minuten tussenin. Eerst werd ze 43e in de 100 m vrije stijl. Ze zwom in de tweede helft van de ronde... en was zesde in 58.80, goed genoeg voor haar persoonlijke record. Meer dan een uur later behaalde Tochenaya, samen met Nataliya Korabelnikova, Anna Korshikova en Anjelika Solovieva, de veertiende plaats in de 4 × 200 m vrije staf (8:41.21). Twee dagen later, in de 50 m vrije stijl
Tochenaya deelde een 41ste plaats met de Zuid-Koreaanse Chang Hee-Jin in de ochtendvoorverkiezingen. Ze behaalde een geweldige tijd en een persoonlijke record van 26,88 om het veld te verbranden met een leidende finish in de vierde heat.