Tochenaya competiu en tres probas de natación nos Xogos Olímpicos de 2000 en Sydney. Logrou os estándares FINA A de 27.16 (50 m estilo libre) e 58.83 (100 m estilo libre) nos Campionatos de Rusia en San Petersburgo. No quinto día dos Xogos, Tochenaya nadou en dúas probas do seu programa, con só 90 minutos entre elas. En primeiro lugar, colocou 43o nos 100 m estilo libre. Nado na segunda tempada, ela saíu por detrás do paquete con un nado espectacular para coller un sexto sementado en 58,80, o suficiente para o seu mellor tempo persoal. Máis dunha hora despois, Tochenaya, xunto con Nataliya Korabelnikova, Anna Korshikova e Anjelika Solovieva, clasificáronse décimo cuarto no relevo de 4×200 m estilo libre (8:41.21). Dous días despois, nos 50 m estilo libre
, Tochenaya compartiu a 41a posición coa surcoreana Chang Hee-Jin nas probas da mañá. Publicou un tempo excelente e un mellor tempo persoal de 26.88 para queimar o campo cun acabado líder na cuarta tempada.