Throssell edusti jälleen Australiaa vuoden 2020 kesäolympialaisissa, jotka pidettiin Tokiossa vuonna 2021, jossa hän uini 100 metrin ja 200 metrin perhoskilpailuissa ja tuli kahdeksanneksi 200 metrin finaalissa. Hän voitti kultamitalin naisten 4 x 100 metrin risteyksessä ja pronssimitalin sekoitetussa 4 x 100 metrin risteyksessä uimalla perhosjalkaa molemmissa tapahtumissa. Hän voitti myös pronssimitalin naisten 4 x 200 metrin vapaan tyylin risteyksessä.
Uimisen jälkeen sen tapahtuman kuumuudessa.