En 2016, Burnell competiu nos Xogos Olímpicos de Río, competindo no evento de natación de maratón, co evento comezando na praia de Copacabana. Na proba de 10 quilómetros de auga aberta masculina
Nos Xogos Olímpicos de 2016, Burnell foi descalificado por dúas tarxetas amarelas por contacto innecesario con outros nadadores, despois de parecer ter terminado quinto nun final de foto co medallista de bronce Marc-Antoine Olivier e Zu Lijun. A segunda tarxeta amarela chegou preto da liña de meta despois dunha loita co campión olímpico defensor, Oussama Mellouli, a quen tamén lle deron unha tarxeta amarela, pero finalmente terminou 12o. Nunha entrevista furiosa despois da carreira, Burnell afirmou que Mellouli agarrara a súa perna e que podería ter impedido que gañase, e dixo que a primeira tarxeta por contacto innecesario foi concedida cando non había outros nadadores ao redor. O recurso de Burnell contra a decisión dos xuíces non tivo éxito.