Micha Østergaard deltog for Danmark i 100 & 200 m sommerfugl og som medlem af landets 4 × 200 m freestyle stafetthold ved Sommer-OL 2008 i Beijing. Før til legene, postede hun FINA A-standard indgangstider på 58,87 (100 m sommerfugl) og 2:08.72 (200 m sommerfugl) på Danmarks Åbne mesterskab i Gladsaxe. På den første aften af konkurrencen lukkede Østegaard banen til sidste plads og 28. samlet i heat seks af 100 m sommerfugl med 0,07 af et sekund bag slovakisk svømmer og fem-gangers olympisk Martina Moravcová, dykker under en minut barriere på 59,10. I 200 m sommerfugl kom Østergaard ind i semifinalen med en dansk rekord og den ottende seedede tid på 2:07.77, men gik ikke ud af top 8 finalen efter at have afsluttet sin semifinal run i ellevende samlet på 2:09.29. Østergaard deltog også sammen med Louise Mai Jansen, Julie Hjorth-Hansen og Lotte Friis i 4 × 200 m freestyle-stafetten
- Hvad? Østergaard svømmede i anden etape med 2:01.67, og det danske hold sluttede i 10. plads med en ny national rekord på 8:00.81.