Conservant son titre national en 1992, il dispute les Championnats d'Europe organisés à Paris. À un peu plus de deux mois des Jeux olympiques, le rendez-vous européen permet de déterminer les qualifications et sélections nationales. Bien qu'éliminé dès le deuxième tour, il valide sa participation en obtenant la médaille de bronze par le biais des repêchages. En juillet, les Jeux se déroulent à Barcelone en Espagne. Il y hérite d'un parcours relevé puisqu'il doit affronter l'Allemand Henry Stöhr (vice-champion olympique en titre) et le Japonais Naoya Ogawa (quadruple champion du monde). Ne réussissant pas à porter une attaque franche sur le Français, Stöhr est disqualifié pour non-combativité. Un mouvement de jambes du Japonais Ogawa lors du combat suivant met "ippon" Douillet qui ne peut plus prétendre à l'or olympique. Repêché, il est opposé au Cubain Franck Moreno Garcia lors du combat pour la médaille de bronze. Réalisant un mouvement de jambes quelques secondes avant la fin du duel, David Douillet termine troisième et remporte sa première récompense olympique à 23 ans.