8月14日，在里约奥运会男子4×100米混合泳接力决赛中，菲尔普斯带领的美国接力队夺冠。至此，现年31岁的菲尔普斯共摘得23枚奥运会金牌，这是一个几乎没有人能打破的纪录。菲尔普斯表示这是他职业生涯的最后一役，接下来他将告别赛场回归家庭。

在四届奥运会中，菲尔普斯共拿下23枚金牌、三枚银牌和两枚铜牌。其中包括六枚雅典奥运会金牌、八枚北京奥运会金牌、四枚伦敦奥运会金牌和五枚里约奥运会金牌。此外，他还在伦敦和里约拿下了三枚银牌，在雅典奥运会还收获了两枚铜牌。在赛场外，菲尔普斯一度因为吸食大麻、酒驾而引发争议。2009年菲尔普斯曾遭到美国泳协禁赛三个月的处罚。2012年伦敦奥运会后，菲尔普斯一度退役，但在2014年复出。