Het jaar 2016 begon Elaine Thompson voortvarend door een bronzen medaille te winnen op de 60 m bij de wereldindoorkampioenschappen in Portland. Maar outdoor ging het alleen maar beter. Ze won de 100 m tijdens de nationale kampioenschappen in een persoonlijk record van 10,70. Dit was tevens de snelste tijd in de wereld gelopen dat jaar en een evenaring van het nationale record van Fraser-Pryce. Tijdens de Olympische Spelen in Rio liep ze overtuigend in de series en halve finales van de 100 m. Ook in de finale bleek ze oppermachtig en ze won in 10,71, ruim een tiende voor de concurrentie.