Fonteyn berkompetisi untuk tim renang Belgia di 200 m kupu-kupu pria di Olimpiade Musim Panas 2008 di Beijing. Menjelang Olimpiade, ia menempati posisi keempat dalam final delapan besar di Kejuaraan Eropa
di Eindhoven, Belanda dengan waktu Olimpiade A-cut 1:56.86. Fonteyn memecahkan rekor baru Belgia dengan waktu 1:56.65 untuk mendapatkan tempat ketujuh dan kesepuluh belas secara keseluruhan di babak terakhir dari enam babak percobaan, dengan nyaris kehilangan 16 besar semifinal hanya dengan enam perseratus detik (0.06) dan tertinggal sepanjang masa Olimpiade dan akhirnya pemegang rekor dunia Michael Phelps, yang berkompetisi di balapan yang sama dengan Fonteyn, dengan hampir tiga detik.