Ainsworth-Davies ble olympisk mester i friidrett under sommer-OL 1920 i Antwerpen. Han vant olympisk gull på 4 x 400 meter stafett sammen med Cecil Griffiths Robert Lindsay og Guy Butler. Ainsworth-Davies løp tredje etappen og det britiske laget vant med tiden 3.22,2 som var to sekunder raskere enn sølvmedaljevinnerne fra Sør-Afrika. På 400 meter individuelt kom han på femteplass.