अपने 5वें ओलंपिक खेलों में उतरे 31 वर्षीय फेल्प्स ने अमेरिकी टीम को 4x100 मीटर फ्री स्टाइल रिले टीम का स्वर्ण पदक जीतने में मदद की। फेल्प्स, रेयान हेल्ड, सीलेब ड्रेसल और 100 मीटर फ्रीस्टाइल में विश्व चैंपियन नाथन एड्रियन की अमेरिकी रिले टीम ने 4x100 मीटर फ्रीस्टाइल में 3 मिनट और 9.92 सेकंड का समय निकालकर स्वर्ण पदक अपनी झोली में डाला।