Įrašykite šio skyriaus tęsinį - 1999 m. Europos čempionate laimėjęs 6 aukso medalius, Van den Hoogenbandas buvo vienas iš favoritų 2000 m. Vasaros olimpinėse žaidynėse, tačiau jo priešininkai buvo išties stiprūs. 200 metrų laisvosios stiliaus lenktynėse jis susidūrė su pasaulio rekordininku, Australijos jaunuoliu Ianu Thorpe, Sidnėjaus namų publikos mėgstu. Pusfinalyje Van den Hoogenbandas įkūrė naują pasaulio rekordą, tačiau Thorpe'as atsiliepė tik 0,02 s lėtesniu laiku. Įspūdingo finalo metu Van den Hoogenbandas susitaikė su savo laiku iš pusfinalo ir laimėjo aukso medalį. 100 metrų laisvu stiliumi
, Van den Hoogenband vėl užfiksavo pasaulio rekordą pusfinalyje ir laimėjo savo antrąjį aukso medalį, nugalėdamas 1992 m. ir 1996 m. čempioną Aleksandrą Popovą. Jo 100 m pasaulio rekordas išsilaikė iki 2008 m. kovo 21 d., kai jį sulaužė prancūzas Alainas Bernardas (47,60). Van den Hoogenbandas laimėjo dar du medalius, abu bronzos, 50 m laisvo stiliaus ir 4 × 200 m laisvo stiliaus švaisto, kuriame jis buvo paskutinis plaukėjas.