Finalen i spyd under sommer-OL 2008 i Beijing 23. august startet noe forsiktig, og da Thorkildsen i første omgang kastet som nummer ti, hadde finnene Järvenpää og Pitkämäki levert kast på henholdsvis 83,95 meter og 83,75 meter og belagt de to øverste posisjonene. Thorkildsen svarte med 84,72 meter, tok ledelsen og gav den deretter ikke fra seg. I andre omgang økte han til 85,91 meter og til 87,93 i tredje kast uten at det hadde skjedd noen endring på de to neste plassene. I fjerde runde nærmet Pitkämäki seg noe med et kast på 85,78 meter, mens Thorkildsen nå klarte 85,13 meter. Den femte omgangen var uten vellykkede kast av finalistene da Andreas Thorkildsen avsluttet runden med karrierens nest lengste kast på 90,57 meter. Han hadde slått Jan Železnýs olympiske rekord fra Sommer-OL 2000 med 30 centimeter, og samtidig satt ny årsbeste i verden med sitt beste kast på over to år. I den siste omgangen overrasket den andre latvieren, Ainars Kovals, med ny personlig rekord på 86,64 meter, og knep sølvet foran Pitkämäki, som svarte på Kovals kast, men 86,16 meter holdt bare til bronse for den regjerende verdensmesteren.