De grootste prestatie van zijn sportcarrière leverde William Tanui in 1992. Op de Olympische Spelen van 1992 in Barcelona veroverde hij op de 800 m het olympische goud. Met een tijd van 1.43,66 versloeg hij zijn landgenoot Nixon Kiprotich (zilver; 1.43,70) en de Amerikaan Johnny Gray (brons; 1.43,97). Op de Wereldkampioenschappen atletiek 1993 in Stuttgart kon hij zijn vorm niet vasthouden en werd hij slechts zevende.