Tulis terus kanggo paragraf iki - Sawisé iku, Cielo lunga menyang Olimpiade Musim Panas 2008 ing Beijing, ing ngendi dheweke ngrusak rekor Amerika ing 4 × 100 meter gaya bebas, kanthi wektu 47.91 detik. Sanajan tim Brasil didiskualifikasi, rekor Cielo diidini tetep. Ing 100 meter gaya bebas
, Cielo lolos menyang final, njupuk papan kaping wolu ing panas, kanthi wektu 48.07 detik. Cielo unggul ing wiwitan semifinal pisanan, nggawe giliran ing papan nomer loro, ing 22.62 detik, nanging finish kaping lima. Ing final, Cielo ngadopsi taktik sing beda, dadi nomer telu, luwih alon (22.74 detik) tinimbang ing babak semifinal, lan ngirit energi kanggo finish, sing nyebabake dheweke menang medali perunggu lan ngrusak rekor Amerika Selatan kanthi wektu 47.67 detik (diikat karo perenang Amerika Jason Lezak). Alain Bernard menang medali emas lan Eamon Sullivan menang medali perak. Sakcepete sawise menang medali perunggu, Cielo menehi pernyataan marang pers Brasil, kanthi tegas ujar: "Saiki aku bakal menang 50m". Ing acara gaya bebas 50 meter, Cielo nyetel rekor Olimpiade, sing Alexander Popov wis nyetel ing Olimpiade Musim Panas 1992, sajrone panas (21.47 detik, padha karo rekor Amerika Garrett Weber-Gale) lan ing semifinal (21.34 detik). Dheweke mudhun iki luwih ing final, maneh ngilangi rekor Olimpiade kanthi wektu 21.30 detik, menang medali emas lan ilang rekor donya kanthi 0.02 detik. Kanthi iki, dheweke dadi juara renang Olimpiade pertama Brasil. Nganti emas Olimpiade Cielo, asil renang Olimpiade Brasil paling apik wis dipikolehi dening Ricardo Prado, sing menang medali perak ing 400-meter medley individu ing Olimpiade Musim Panas 1984, lan sadurunge Gustavo Borges, sing menang medali perak ing 100 meter gaya bebas ing Olimpiade Musim Panas 1992 lan ing 200 meter gaya bebas ing Olimpiade Musim Panas 1996.