I 1979 deltok Mennea i studentverdensmesterskapet i Mexico by. Vinnertiden på 19,72 var ny verdensrekord. Denne rekorden ble stående i hele 17 år, inntil Michael Johnson forbedret den under OL 1996 i Atlanta. Verdensrekordinnehaveren var blant favorittene til OL 1980 i Moskva, spesielt på grunn av USAs boikott. I finalen på 200 meter slo Mennea skotten Allan Wells med tre hundredels sekunder, og ble olympisk mester.