Thompson aparentemente se aposentou após a temporada de 2000. Em 2001, se mudou para Nova York para começar a estudar na "Columbia University College" de psicólogos e cirurgiões. No entanto, enquanto frequentava a escola médica, ela fez um regresso às piscinas no Campeonato Pan-Pacífico de Natação de 2002 em Yokohama, no Japão. Thompson ganhou cinco medalhas em dois dias. Em 2003, no Mundial, ganhou cinco medalhas, sendo duas de ouro.