Tại Olympic Tokyo 2020, các nội dung của 7 môn phối hợp diễn ra từ ngày 4 đến 5-8. Trong ngày thi đấu đầu tiên, Nafi Thiam cạnh tranh ở 4 nội dung, gồm 100m vượt rào, nhảy cao, đẩy tạ và chạy 200m. Thành tích không tốt khiến nữ vận động viên 26 tuổi chỉ xếp thứ ba trên bảng xếp hạng với tổng điểm 3.921.

"Ngày đầu tiên thực sự khó khăn nên tôi cần phải tập trung cho ngày kế tiếp. Tôi biết bản thân phải thể hiện thật sự tốt ở môn nhảy xa và ném lao", Nafi Thiam nhận định.

Bước vào ngày thi đấu cuối cùng, Nafi Thiam hiện thực hóa quyết tâm đã đề ra. Vận động viên sở hữu chiều cao 1m84 giành thêm 1.040 điểm khi đứng đầu nội dung nhảy xa với thành tích 6m60.

Tại nội dung ném lao diễn ra cùng ngày, Nafi Thiam bỏ xa mọi đối thủ cạnh tranh với thành tích 54,68m để tiếp tục "bỏ túi" 951 điểm. Ở nội dung cuối cùng chạy 800m, Nafi Thiam chỉ về đích thứ bảy sau 2 phút 15,98 giây, tương đương số điểm 879.

Sau 2 ngày thi đấu, Nafi Thiam vượt lên dẫn đầu khi giành được tổng cộng 6.791 điểm. Thành tích này mang lại cho nhà vô địch thế giới năm 2017 tấm Huy chương vàng thứ hai, sau thành công tại Olympic Rio 2016 ở Brazil.

Nafi Thiam đồng thời trở thành nữ vận động viên đầu tiên bảo vệ thành công ngôi vương 7 môn phối hợp, kể từ sau trường hợp của cựu vận động viên người Mỹ Jackie Joyner-Kersee vào năm 1992.

Kém 102 điểm so với thành tích của đối thủ, vận động viên người Hà Lan Anouk Vetter giành Huy chương bạc với tổng điểm 6.689, trong khi Huy chương đồng thuộc về đồng hương Emma Oosterwegel với 6.590 điểm.