Andika mwendelezo kwa aya hii - Baada ya kushinda medali 6 za dhahabu katika michuano ya Ulaya ya 1999, Van den Hoogenband alikuwa mmoja wa wapendwa katika Olimpiki ya Majira ya joto ya 2000, lakini wapinzani wake walikuwa wenye nguvu. Katika mbio za mita 200 za freestyle alikutana na mshikilia rekodi ya dunia, kijana wa Australia Ian Thorpe, mpendwa wa umati wa nyumbani huko Sydney. Katika nusu fainali, Van den Hoogenband kuweka rekodi mpya ya dunia, lakini Thorpe kukabiliana na wakati tu 0.02 s polepole. Katika fainali ya kusisimua, Van den Hoogenband alilinganisha wakati wake kutoka nusu fainali kushinda medali ya dhahabu. Katika mbio za mita 100 za uhuru
, Van den Hoogenband tena kuweka rekodi ya dunia katika nusu fainali na alishinda medali yake ya pili ya dhahabu, kumshinda 1992 na 1996 bingwa, Alexander Popov. Rekodi yake ya dunia ya mita 100 ilisimama hadi 21 Machi 2008 na ikavunjwa na Alain Bernard wa Ufaransa (47.60). Van den Hoogenband alishinda medali mbili zaidi, zote za shaba, katika mbio za mita 50 za uhuru na mbio za mita 4×200 za uhuru, ambapo alikuwa mwanariadha wa mwisho.