In 2000 leverde Ziółkowski de grootste prestaties van zijn sportcarrière. Met een beste poging van 80,02 m versloeg hij op de Olympische Spelen van Sydney de Italiaan Nicola Vizzoni (zilver; 79,64) en de Wit-Rus Igor Astapkovich (brons; 79,17). Een jaar later won hij een gouden medaille op de wereldkampioenschappen in Edmonton in een persoonlijk record van 83,38.