2016 m. vasaros olimpinėse žaidynėse Murphy laimėjo aukso medalius
100 ir 200 metrų bėgimas. Murphy taip pat laimėjo aukso medalį 4 × 100 metrų medley štafete su Michael Phelps, Nathan Adrian, ir Cody Miller, ir jo backstroke štafeta ratas sulaužė Aaron Peirsol buvusio pasaulio rekordą, nustatytą 2009 m.