東京奧運，中國在游泳項目增添兩面金牌。張雨菲在女子200米蝶泳決賽亦拿到金牌。排第4線出戰的張雨菲，從一開始已經領先，最大領先優勢達到一個半身位。她最終游出2分3秒86，以破奧運紀錄的時間贏得金牌。
張雨菲之後再出戰女子4乘200米接力自由泳決賽，並以7分40秒33，打破世界紀錄的時間贏得金牌。美國慢0.4秒得銀牌。張雨菲對贏得金牌表示意外，隊友楊浚瑄說，張雨菲至前贏得冠軍對他們有促進作用。