2016 wurde Theo Bos für die Teilnahme an den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro nominiert. Im Teamsprint belegte er gemeinsam mit Jeffrey Hoogland und Nils van ’t Hoenderdaal Platz sechs. Im Sprint schied er nach der Qualifikation aus und im Keirin nach der ersten Runde. Nachdem Bos im November 2016 noch keinen neuen Vertrag für das folgende Jahr hatte, beschloss er, ganz auf die Bahn zurückzukehren und dort im Omnium zu starten. Bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften 2018 in Apeldoorn errang er die Bronzemedaille im 1000-Meter-Zeitfahren. Im Jahr darauf gewann er den Keirin-Wettbewerb beim Lauf des &lt;a href="Bahnrad-Weltcup%202018/19"&gt;Bahnrad-Weltcup 2018/19&lt;/a&gt; in Hongkong. Bei den Welt- und bei den Europameisterschaften errang er jeweils Silber im 1000-Meter-Zeitfahren.