V roku 2016 Burnell súťažil na olympijských hrách v Riu, súťažil v maratónskom plávaní, pričom podujatie začalo na pláži Copacabana. V mužskej 10 kilometrovú voľnú vodu udalosti
Na olympijských hrách v roku 2016 bol Burnell diskvalifikovaný za dve žlté karty za zbytočný kontakt s ostatnými plavcami, po tom, čo sa pôvodne zdalo, že skončil piaty v foto-finále s bronzovým medailistom Marc-Antoine Olivierom a Zu Lijunom. Druhá žltá karta sa priblížila k cieľovej čiare po zápase s olympijským šampiónom Oussamom Melloulim, ktorý tiež dostal žltú kartu, ale nakoniec skončil na 12. mieste. V rozhovoru po pretekoch Burnell tvrdil, že Mellouli ho chytil za nohu a že mu to mohlo zabrániť v víťazstve, a povedal, že prvá karta za zbytočný kontakt bola udelená, keď neboli v okolí iní plavci. Burnellova odvolanie proti rozhodnutiu sudcov nebolo úspešné.