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費爾普斯在本屆奧運的傲人成就始於八月十日，在男子四百公尺個人混合四式以四分零三秒八四打破世界紀錄，並摘下第一面金牌。

八月十一日，費爾普斯與美國隊隊友徵信社參加男子四百公尺自由式接力決賽，以三分零八秒二四奪冠並打破世界紀錄。此役美國隊是在一路落後的情況下，最後靠著第四棒萊扎克奮力衝刺，而以些微差距贏了法國隊搶下這面金牌。

費爾普斯在八月十二日參加男子二百公尺自由式決賽，以一分四十二秒九六打破世界紀錄，第三面金牌入袋。

八月十三日男子兩百公尺蝶式決賽，徵信社費爾普斯以一分五十二秒零三摘下第四面金牌，並且打破世界紀錄。

同一天，費爾普斯在男子八百公尺自由式接力賽中，與隊友以六分五十八秒五六的成績獲得第五面金牌，同時打破世界紀錄。

八月十五日，費爾普斯參加男子兩百公尺個人混合四式決賽，以一分五十四秒二三拿到第六面金牌，打破世界紀錄。

八月十六日男子一百公尺蝶式決賽，費爾普斯徵信社演出絕地大逆轉，靠著過人的衝刺能力，在最後關頭以零點零一秒勝過對手，五十秒五八的成績打破奧運會紀錄，笑納第七金。

費爾普斯於八月十七日參加男子四百公尺混合四式接力決賽，與隊友合力以三分二十九秒三四的成績奪下第八面金牌，並且在本屆奧運會第七次打破世界紀錄。