I 2008 debuterte Okparaebo i OL i Beijing ved å løpe 100 meter. I første kvalifiseringsrunde på 100 meter løp hun inn til andreplass i heatet og satte ny norsk rekord med tiden 11,32 sekunder. I kvartfinalen løp hun inn på 11,45 sek, og kom ikke til finalen. Hun deltok i VM i friidrett innendørs 2008 i Barcelona, der hun løp 60 meter. Hun kvalifiserte seg til semifinalen med 7,42 i kvalifiseringen. Til tross for sesongbestenotering i semifinalen, med 7,34, nådde hun ikke finalen siden hun kom inn på sjetteplass. I tillegg ble hun, for fjerde året på rad, norgesmester på 100 meter.