En los Juegos Olímpicos de Moscú 1980 se convirtió en la primera mujer en la historia que revalidaba el título olímpico de los 200 m, ganando con 22,03 (récord olímpico) La plata fue para la soviética Natalya Bochina (22,19) y el bronce para la jamaicana Merlene Ottey (22,20) Además, y al igual que cuatro años antes, ganó otro oro en los relevos 4x100 m, donde el equipo que formaban por este orden Romy Müller, Bärbel Wöckel, Ingrid Auerswald y Marlies Göhr, estableció un nuevo récord mundial con 41,60.