Спортивная карьера Энтони Эрвина развивалась очень стремительно. Уже в 18-летнем возрасте американский пловец принял участие в летних Олимпийских играх в Сиднее. В первый же соревновательный день Эрвин в составе эстафетной сборной США выступил на дистанции 4×100 метров вольным стилем, причём Энтони плыл и в полуфинальном заплыве и в финале. В решающем заплыве Эрвину было доверено плыть на первом этапе. В итоге американец показал результат 48,89 с, уступив только австалийцу Майклу Климу, который установил мировой рекорд. По итогам эстафеты сборная США стала серебряным призёром игр. Спустя несколько дней Энтони Эрвин стартовал на дистанции 50 метров вольным стилем. Пройдя два предварительных раундов, Эрвин вышел в финал соревнований. В решающем заплыве соперниками Эрвина были лидеры мирового плавания: двукратный чемпион прошлых Игр американец Гэри Холл, чемпион текущих игр на дистанциях 100 и 200 метров вольным стилем голландец Питер ван ден Хогенбанд, а также действующий чемпион на 50-метровке россиянин Александр Попов. Результат финала оказался сенсационным. Молодой Эрвин показал результат 21,98 с и вместе со своим соотечественником Гэри Холлом разделил первое место.