Aux Jeux olympiques : après avoir amélioré ses records aux 100 m haies (13 s 56) et à la hauteur (1,98 m), elle réalise la meilleure performance mondiale en heptathlon au saut en hauteur et remporte le lancer du poids. Le lendemain, elle bat ses records personnels au saut en longueur (6,58 m), au lancer du javelot (53,13 m) et ce malgré une blessure au coude qui ne lui a permis de réaliser qu'un seul jet mais également au 800 m (2 min 16 s 54) pour totaliser et ainsi améliorer son record personnel de plus de . Grâce à ce nouveau record, elle remporte la médaille d'or olympique, alors qu'elle ne partait pas favorite, et devance sur le podium la tenante du titre britannique Jessica Ennis-Hill () et la championne du monde en salle 2016 Brianne Theisen-Eaton ().