Hosszú získal na letných olympijských hrách v Riu de Janeiro v roku 2016 zlatú medailu a zlomil svetový rekord v individuálnej medley na 400 metrov
, získal zlatú medailu a zlomil olympijský rekord v 200-metrovej individuálnej medley a získal tretiu zlatú medailu v 100-metrovej chrbte. Získala aj striebornú medailu v behu na 200 metrov chrbtom za Američankou Mayou DiRadom. S 3 zlatými a 1 striebornými medailami Hosszú získal viac medailí v individuálnych podujatiach ako ktorýkoľvek iný plavec na Letných olympijských hrách v roku 2016.