Elle est désignée, en compagnie du gymnaste Samir Aït-Saïd, porte-drapeau de l'équipe de France olympique pour les Jeux de Tokyo 2020. Le , quatre jours après la cérémonie d'ouverture où elle a défilé en tête de sa délégation, elle est sacrée championne olympique. Elle domine la tenante du titre Tina Trstenjak qui l'avait battue en finale à Rio, s'imposant au golden score pour gagner le seul titre qui manquait encore à son palmarès. Elle remporte ensuite une deuxième médaille d'or, avec la France, dans la compétition par équipes mixtes qui clôture le programme du judo à Tokyo, en battant le Japon en finale.