手中位列第18名，未能晋级半决赛。而在三天后的200米蛙泳半决赛上，渡边表现突出，以2分7秒22的成绩刷新奥运纪录，晋级决赛，然而在决赛中，他没能游出最佳状态，最终仅以2分7秒87排名第6。2017年1月29日，渡边在第10届东京都游泳锦标赛（又名北岛康介杯）200米蛙泳项目上游出2分6秒67的成绩，打破了同胞山口观弘保持的2分7秒01的世界纪录，并成为世界上首个在该项目上游进2分7秒的选手。同年，他首次出战世界游泳锦标赛，参加两个项目的比赛，其中100米蛙泳排名第22名，无缘半决赛，200米蛙泳以2分