Hun vant 400 meter hekk under United States Olympic Trials 2020, som ble arrangert i juni 2021, og ble med det tatt ut til å delta i Sommer-OL 2020 i juli-august 2021. Det fikk hun to OL-gull; hun vant 400 meter hekk individuelt, og USA vant 4 x 400 meter stafett med McLaughlin på laget. På 400 meter hekk under OL satte hun verdensrekord og olympisk rekord i finalen, med 51,46 sekunder.