ปรากฏตัวโอลิมปิกครั้งที่สี่ เฟลป์สสร้างประวัติศาสตร์อีกครั้ง เขากลายเป็นนักว่ายน้ำชายคนแรกที่ชนะประเภทผีเสื้อ 100 ม. และเดี่ยวผสม 200 ม. ในการแข่งขัน 3 เกมติดต่อกัน เขายังคว้าเหรียญทองจากผลัดฟรีสไตล์ 4×200 ม. และลูกผสม 4×100 ม. กลับบ้านด้วย นอกจากนี้ นักว่ายน้ำยังได้รับรางวัลเงินจากผลัดฟรีสไตล์ 4×100 ม. และผีเสื้อ 200 ม. แม้ว่าการได้อันดับ 2 ในการแข่งขันอันเป็นเอกลักษณ์ของเขานั้นน่าผิดหวัง แต่ด้วยเหรียญโอลิมปิก 22 เหรียญ โดย 18 เหรียญในนั้นเป็นเหรียญทอง “นักกีฬาที่เก่งที่สุดในโลก”