1975年7月19日午後1時57分頃、北海道札幌市中央区の北海道警察本部庁舎（以下「道警本部」）3階廊下にあった金属製ロッカーが突然大音響とともに爆発した。白煙が辺り一面に充満し、窓ガラスや壁を吹き飛ばした。この爆発で、近くにいた警察官と事務職員の4人が負傷したが、この日は土曜日で大半の職員が午前で退庁したため、被害者は少数だった。3階は道警本部警備部が置かれており、北海道における公安警察の中枢であった。その後の現場検証で、多くのパチンコ玉と粉ミルク缶の破片が発見された。これらの証拠から、粉ミルク缶に火薬と殺傷能力を高めるためのパチンコ玉を詰めた「パチンコ玉爆弾」であることが判明した。この日の午後6時27分頃、道警本部の電話交換台に「大通公園コインロッカー18号」と言って、そのまま切れた不審電話があった。警察官が付近を調べたところ、「市営地下鉄大通駅コインロッカー18号」にラベルエンボッサー（現在のラベルプリンターに相当する機器）で打たれた全文カタカナの犯行声明文が貼られていた。犯行声明文は「東アジア反日武装戦線」名義で、「アイヌモシリを植民地支配している北海道警察を攻撃した」旨が記されていた。ちょうど2ヶ月前の5月19日に連続企業爆破事件を起こした東アジア反日武装戦線のメンバーが一斉検挙されており、彼らの残党による犯行とみられた。1976年3月の北海道庁爆破事件の容疑で逮捕された大森勝久が道警爆破事件の容疑でも逮捕されたが、道警爆破事件に関しては証拠不十分で不起訴となっている。最終的に公訴時効が成立し、未解決事件となった。
次の目標を「メキシコシティオリンピックでの金メダル獲得」と円谷は宣言した。しかし、その後は様々な不運に見舞われ続けた。所属する自衛隊体育学校の校長が円谷と畠野の理解者だった吉井武繁から吉池重朝に替わり、それまで選手育成のために許されてきた特別待遇を見直す方針変更を打ち出した。吉池は円谷の婚約を「次のオリンピックの方が大事」と認めず、結果的に破談に追い込んでしまう。直後に、体育学校入学以来円谷をサポート、婚約に対する干渉の際も「結婚に上官の許可（「娶妻願」の提出と受理・承認）を必要とした旧軍の習慣を振り回すのは不当だ」と抵抗した畠野が突然転勤となり、円谷は孤立無援の立場に追い込まれた。東京五輪で8位と敗北の後、結婚を機に鮮やかな復活を果たしたライバル・君原健二とはあまりにも対照的であった。さらに円谷は幹部候補生学校に入校した結果トレーニングの時間の確保にも苦労するようになる。その中で周囲の期待に応えるため、オーバーワークを重ね、腰痛が再発する。病状は悪化して椎間板ヘルニアを発症。1967年（昭和42年）には手術を受ける。病状は回復したものの、全盛期のような走りはすでに出来るような状態ではなくなっていた。
東京五輪本番では、まず陸上競技初日に行われた男子10000mに出場し、6位入賞と健闘。これは日本男子の陸上トラック競技では戦後初の入賞であった。一方、最終日に行われる男子マラソンについては、日本人では君原と及び当時持ちタイムが一番良かった寺沢徹の二人がメダル候補、と目されており、円谷は経験の少なさのためあまり注目はされていなかった。しかし、男子マラソン本番ではその君原と寺沢がメダル・入賞（当時五輪入賞は6位迄）争いから脱落する中、円谷だけが上位にとどまり、ゴールの国立競技場に2位で戻ってくる。だが、後ろに迫っていたイギリスのベイジル・ヒートリーにトラックで追い抜かれた。これについては、「男は後ろを振り向いてはいけない」との父親の戒めを愚直なまでに守り通したがゆえ、トラック上での駆け引きができなかったことが一因として考えられている。とはいえ、自己ベストの2時間16分22.8秒（結果的に生涯記録となる）で3位となり、銅メダルを獲得した。これは東京五輪で日本が陸上競技において獲得した唯一のメダルとなり、さらに男子10000mと合わせて2種目入賞も果たして「日本陸上界を救った」とまで言われた。また銅メダルではあったものの、国立競技場で日の丸が掲揚されたのは、メダルを獲得した日本選手では円谷のみであった。メダル獲得時、円谷は中央大学経済学部（夜間部）の学生でもあった。中央大学は師事した村社講平の母校で、箱根駅伝6連覇達成の記録継続中であった。箱根駅伝に出場することは、自衛隊体育学校との二重登録などの壁のために実現しなかった。
コンパニオンとは、NPCの中で、特定の条件を満たすことで旅に仲間として同行させることが出来るようになるキャラクターのことであり、犬のドッグミートやロボットであるRL-3軍曹といった、人間ではない者も含まれる。仲間にするための条件は様々だが、一度でもそれを満たしてしまえば、普通に話し掛けるだけで同行させることが可能となる。ただし、何人かのキャラクターは仲間にする条件を満たした後でも、カルマが一定の状態でなければ同行させることができない。基本的に同行させることが可能な人数は一人だけだが、例外としてドッグミートだけは他のコンパニオンと一緒に連れ歩くことが可能。敵の攻撃によってHPが無くなった場合死亡し、二度と復活することはない。また、キャラクターの中にはある条件下で解雇してしまうと再同行ができなくなる者もいる。コンパニオンには、その場での待機や積極的な攻撃、近接攻撃と射撃攻撃の切り替え、回復アイテムを与える、散策など、特定の指示を出すことが可能。また、ドッグミート以外は主人公と同様にアイテムを持たせることが可能だが、限界重量を超える量を持たせることは出来ない。コンパニオンによってステータスや固定の初期装備が異なっている。コンパニオンの初期装備はCNDの劣化や敵の攻撃によって弾き飛ばされることがなく、銃の場合弾薬は無限であるが、同時に外すこともできない。また、渡したアイテムが武器や防具だった場合、各コンパニオンの専用装備よりステータスが高いものに限り自動で装備してくれるが、何を装備するかまでは指定することは出来ない。また、初期装備以外の銃を使わせる場合別途弾薬も持たせる必要があるほか、コンパニオンの種族によって特定の武器や防具を装備できないこともある。各コンパニオンには、ステータスに合わせて得意武器が設定されており、該当する系統の得意武器を持たせた上でそれに即した攻撃指示を出した場合、攻撃力が上がるだけでなく、AIの行動パターンの精度が向上（カバーアクションや引き撃ちなどを行ってくれるようになる）し、攻撃の命中率や生存性が向上する。逆に持っている武器が不得手なものだった場合、攻撃力や命中率が下がるだけでなく、AIの行動パターンも突っ込むだけになるなど杜撰なものになってしまう。