כתוב המשך לקטע זה - אדלנגטון ייצג את בריטניה באולימפיאדת הקיץ 2008, התחרה בתחרויות הסגנון החופשי של 400 מטר ו-800 מטר. היא הייתה אמורה גם לשחות במתחרה של 4x200 מטר
אבל הוא נח בחום והקבוצה לא הצליחה להתקבל לגמר. במירוץ 400 מטר חופשי, היא שברה את שיא הקומנוואלטס עם זמן 4:02.24. ב-11 באוגוסט 2008, היא זכתה במדליית זהב אולימפית באותו אירוע, עם זמן של 4:03.22, עלתה על קייטי הופ מארה"ב ב-20 המטרים האחרונים. היא הייתה האישה הראשונה שזכתה בזהב שחייה עבור בריטניה הגדולה מאז אניטה לונסברו בשנת 1960. היא הייתה השחיינית הבריטית הראשונה שזכתה ביותר ממדליית זהב אחת במשחקים האולימפיים מאז שהנרי טיילור זכה בשלוש במדליית זהב בשנת 1908.