Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Ved OL i Tokyo i 2020 vandt Duncan sølv i 200 m fritøj, idet han sluttede 0,04 sekunder bag ved vinder og holdkammerat, Tom Dean. Han fulgte det op med et guld som en del af 4 × 200 m freestyle relay team med Tom Dean, James Guy og Matt Richards, der vandt det i en europæisk rekord på 6 minutter 58,58 sekunder. Han vandt også en sølvmedalje i mænds 200 meter individuel medley, og en anden i 4 × 100 meter medley-stafetten.
Med Luke Greenbank, Adam Peaty, og James Guy, hvilket gør ham til den første britiske atlet til at vinde fire medaljer i et enkelt spil, hvilket fører til opfordringer til, at han skal nomineres til ridderskab.