Alle Olimpiadi di Tokyo 2020, Stojanović ha rappresentato la Serbia in singolare, in doppio e in doppio misto; nell'evento individuale è uscita di scena al secondo turno contro Maria Sakkari; in doppio, assieme ad Aleksandra Krunić, ha ceduto alle cinesi Xu/Yang all'esordio al termine di un match-tiebreak lottatissimo, perso per [16-18] non sfruttando due match-point. Nel doppio misto, assieme a Novak Đoković, è giunta in semifinale, sconfiggendo Stefani/Melo e Siegemund/Krawietz in due set; nel penultimo atto, vengono sconfitti da Vesnina/Karacev per 6(4)-7 5-7. Nella finalina per il bronzo, i serbi non scendono in campo a causa del ritiro di Đoković, piazzandosi alla fine al quarto posto.