Désigné porte-drapeau sud-africain lors de la cérémonie d'ouverture des Jeux olympiques de 2016 à Rio, Wayde van Niekerk participe à la finale olympique, le , en partant, à l’aveugle, au couloir 8. En tête de la course après le dernier virage, il s'impose dans le temps de et améliore de 15/100 de seconde le record du monde de l'Américain Michael Johnson établi en 1999. Il devance sur le podium le Grenadin Kirani James () et l'Américain LaShawn Merritt (). Il est le premier athlète depuis Lee Evans en 1968 à Mexico à battre le record du monde du en finale des Jeux olympiques.