Etter krigens slutt forberedte Cochran seg til OL 1948 i London. Der vant han først gull på 400 meter hekk med tiden 51,1, sju tideler foran sølvvinneren Duncan White. Deretter vant han gull på stafetten, hele fire sekunder foran det franske laget på andreplass. Dermed hadde Roy Cochran kopiert brorens OL-gull på stafetten, 24 år etterpå.