决赛中，仍然身体不适的张雨霏顽强出战。开始阶段表现非常出色，在前50米处于领先的位置。尽管身体状态欠佳，但她依然在努力捍卫奥运卫冕冠军的荣耀。在进入第三个50米后，张雨霏被加拿大选手萨默·麦金托什反超。最后麦金托什以2分03秒03的成绩打破奥运会纪录夺冠，美国选手史密斯·里根以2分03秒84的成绩获得亚军，张雨霏则依靠自己的意志力拼得一枚宝贵的铜牌。

“整个人右边都是麻的。”赛后接受采访时，张雨霏一度泪目，她表示自己昨天刚发烧完，发烧好了又碰上生理期第一天，“没想到能游这么快。我准备活动都不像平时那样，可能只游了1000米。说得白话一点，就是‘死’也要‘死’在泳池里。”

稍稍调整情绪之后，张雨霏说，自己或许不能做到像小潘（潘展乐）一样一鸣惊人，让他们（欧美诸强）彻底心服口服。但是从出道以来，所有的国际大赛，基本上只要参赛，就没有下过领奖台。

上届的东京奥运赛场，尽管100米蝶泳憾失金牌，但张雨霏迅速做出调整，随后单日揽得两金，不但在200米蝶泳中拿下了金牌，而且还在随后4X200米自由泳接力决赛再次折桂，当时风光的程度，比起本届大赛一晚独得两金的东道主小伙马尔尚也毫不逊色。

虽然本届大赛张雨霏几乎面对着同样的赛况和同样的赛程，100米蝶泳决赛中她获得了铜牌，但是在200米蝶泳的比赛中却未能复刻东京时的力挽狂澜。张雨霏此前也承认，26岁的自己已过了运动巅峰期，不可能再像上届奥运时收放自如，要想始终维持在世界顶尖水平就更加困难。况且，女子200米蝶泳这个项目在奥运历史上从来没有运动员能够成功卫冕的。

“我也希望通过我的表现让大家认可中国运动员不是说昙花一现，中国运动员是可以像国外运动员一样保持长久运动生涯的，我们说不定也可以战斗到30多岁。”

决赛场上，8名选手中有6人是“00后”，尤其是夺冠的加拿大天才少女麦金托什，今年只有17岁，她也是去年世锦赛该项目的金牌得主，无论从年龄差距、状态发挥和成绩的上升规律去比较，这位新秀已在竞争中占据着绝对的优势。

但仍然值得一提的是，当晚张雨霏也创造了一个纪录，随着张雨霏在本届奥运会上获得第三枚铜牌，她在职业生涯两届奥运会当中已经夺得2金2银3铜共计7枚奥运奖牌，成为中国游泳队历史上获得奖牌数最多的选手。此前，孙杨以3金2银1铜的成绩排名第一。“好像是不知不觉超过了（孙杨）。那我可能再‘贪心’一点，希望在我结束生涯前还会有一枚（奥运）金牌入账吧。只要再有一枚金牌入账，我觉得就真的很圆满了！”