На Олимпийских играх 2008 года в Пекине Загумный сыграл во всех шести матчах сборной Польши, которая, как и четырьмя годами ранее, не сумела преодолеть четвертьфинальный барьер: взяв у итальянцев два стартовых сета, поляки довели дело до пятой партии, в которой отыграли у соперника 5 матчболов, но в итоге уступили. Павел Загумный получил награду лучшему связующему олимпийского турнира (показатель его игры составил 9,87 идеальной передачи в среднем за сет, в то время как у занявшего в этом рейтинге второе место бразильца Марселиньо — 8,79, а у чемпиона Пекина-2008 Ллоя Болла из сборной США — 6,30).