Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - Adlington het Groot-Brittanje verteenwoordig by die Olimpiese Somerspele in 2008 en deelgeneem aan die 400 meter vryslag en 800 meter vryslag. Sy was ook beplan om in die 4×200-meter vrystylstafelspan te swem
maar in die hitte gerus het en die span kon nie vir die eindstryd kwalifiseer nie. In die 400-meter vryslag het sy die Statebondrekord gebreek met 'n tyd van 4:02.24. Op 11 Augustus 2008 het sy 'n Olimpiese goue medalje in dieselfde wedstryd gewen, met 'n tyd van 4:03.22, wat Katie Hoff van die Verenigde State in die laaste 20 meter oortref het. Sy was die eerste vrou wat goud vir Groot-Brittanje gewen het sedert Anita Lonsbrough in 1960. Sy was die eerste Britse swemmer wat meer as een goue medalje by 'n enkele Olimpiese Spele gewen het sedert Henry Taylor drie in 1908 gewen het.