Bij de Paralympische Spelen van 1996 in Atlanta veroverde Grey-Thompson het goud op de 800 m en zilver op de 100, 200 en 400 m. Op 31-jarige leeftijd bij de Paralympische Spelen van 2000 in Sydney maakte ze, net als in 1992, het kwartet weer compleet met vier gouden medailles en wel op de 100, 200, 400 en 800 m. Tijdens de Paralympische Spelen van Athene in 2004 behaalde ze goud op de 100 en de 400 m. Daarmee heeft ze elf gouden medailles behaald op de Paralympische Zomerspelen.