2008 Pekingi olümpiamängudel kohtus Fraser-Pryce Ameerika trio Torri Edwards, Muna Lee ja auhinnatud sprinter Lauryn Williams'iga, võites oma soojuse, veerandfinaali ja poolfinaali. 100 meetri finaalis
, juhtis ta Jamaika medalide laiali, kellele järgnesid Sherone Simpson ja Kerron Stewart, kes mõlemad postitasid 10,98 sekundit hõbeda (bronsit ei antud). Tema kaasmaalase Usain Bolt'i edu eelmisel ööl jäljendades sai temast esimene Kariibi mere naine, kes võitis olümpiamängudel 100 meetri kulda. Tema võidu aeg 10,78 sekundit oli ka pealkirjades - mitte ainult ei olnud see 0,53 sekundiga parem kui tema eelmise hooaja parim, vaid see oli ka teine kiireim olümpiamängude ajaloos sel ajal, pärast Florence Griffith Joyneri 1988. aasta olümpiamängude rekordit. 4 × 100 meetri relee jooksis Fraser-Pryce juhtivas etapis koos Stewarti, Simpsoni ja Campbell-Browniga. Jamaika meeskond võitis oma soojuse ja kvalifitseeriti finaali kõige kiiremaks. Kuid finaalis tekkis pettumus, kui nende ebaõnnestunud vöövahetus viis nende diskvalifitseerimiseni.