Throssell kembali mewakili Australia di Olimpiade Musim Panas 2020, yang diselenggarakan di Tokyo pada tahun 2021, di mana ia berenang di acara 100m dan 200m kupu-kupu, berada di tempat ke-8 di final acara 200m. Dia memenangkan medali emas dalam relay 4 x 100 meter wanita dan medali perunggu dalam relay 4 x 100 meter campuran setelah berenang kaki kupu-kupu di kedua acara. Dia juga memenangkan medali perunggu di 4 x 200 meter gaya bebas relai wanita.
setelah berenang di panas acara itu.