29. júlí vann Johnson auðveldlega 400 metra ólympíuleikana með ólympíuskrá í 43,49 sekúndur, 0,92 sekúndum á undan Roger Black frá Bretlandi sem vann silfurverðlaun. Í 200 m úrslitakeppninni 1. ágúst hlaupaði Johnson 100 m á 10.12 sekúndum og lauk hlaupinu á 19.32 sekúndum, sem er heimsmet, og braut með meira en þremur tíunda af sekúndu fyrri met sem hann hafði sett í Ólympíukeppninni í Bandaríkjunum, á sömu brautinni mánuð áður - stærsta úrbætur á 200 m heimsmetinu. Sumir athugasemdagerðarmenn líktust frammistöðunni við langstökk Bobs Beamons á Ólympíuleikunum í Mexíkóborg 1968. Á meðan á hlaupinu stóð lagði Johnson á vöðva í fæti sínu sem kom í veg fyrir að hann gæti unnið þriðja gullverðlaunin sín á Ólympíuleikunum í 4 × 400 m stafettunni.
Ūar sem USA liđiđ vann gullmeistaratitilinn án hans.