Dues medalles d'or més, per arribar a les 21 i sumar-ne un total de 25 en els Jocs Olímpics, ja que també en té dues de plata i dues de bronze. Michael Phelps va seguir ampliant el seu palmarès amb els títols olímpics en les proves de 200 m papallona i el relleu 4x200 m lliure, que són les dues proves que més aprecia. Amb les seves 21 medalles d'or, Michael Phelps estaria situat en el lloc 40 del medaller històric de països dels Jocs Olímpics. Tindria les mateixes que Etiòpia, estaria a només dues de Sud-àfrica o el Brasil (23), i davant de l'Argentina (19) i fins i tot Jamaica (17). La seva fam de triomf i d'ampliar la seva llegenda, però, no s'atura, i encara té previst –si les forces el continuen acompanyant–, disputar els 100 m papallona, els 200 m estils i el relleus 4x100 m estils.

El Tauró de Baltimore va guanyar fa un parell de dies la seva primera medalla d'or en els Jocs de Rio en els 4x100 m lliure, però dimecres a la matinada va afrontar el primer gran repte amb la primera final individual. A més, va ser en la seva prova favorita, els 200 m papallona, en què havia guanyat el seu primer campionat mundial l'any 2001 i havia fet el seu primer rècord el món (2001). Phelps havia guanyat l'or dels 200 m papallona en els Jocs d'Atenes 2004 i en els de Pequín 2008, però en els Jocs de Londres 2012 va perdre el títol en la darrera braçada, quan el sud-africà Chad Le Clos va posar abans la mà i el va batre per cinc centèsimes.

En aquesta ocasió volia el títol i no el va deixar escapar. Es va situar en el primer lloc molt aviat i va mantenir un ritme alt. Dos dels seus màxims rivals que van intentar que no s'escapés, Le Clos i l'hongarès Laszlo Cseh, ho van pagar en el tram final i van acabar quart i setè, respectivament. Phelps es va mantenir primer i va aconseguir la medalla d'or amb un registre d'1:53.36, davant d'un sorprenent japonès, Masato Sakai, que se li va acostar molt i va acabar a només quatre centèsimes (1:53.40). El japonès era sisè a 50 metres del final, però va fer una gran remuntada fins a guanyar la medalla de plata. El tercer lloc va ser per al jove hongarès Tamas Kenderesi, de 19 anys, amb 1:53.62, i que havia estat l'únic que havia fet millor temps que Phelps en les semifinals, i el va derrotar en l'enfrontament directe. Amb aquest triomf, Phelps es va convertir en el primer nedador més gran de 30 anys en guanyar un títol olímpic individual.