Throssell repræsenterede igen Australien ved Sommer-OL 2020, der blev afholdt i Tokyo i 2021, hvor hun svømmede i 100 m og 200 m sommerfugle-eventerne og kom på 8. plads i finalen af 200 m-eventen. Hun vandt en guldmedalje i kvindernes 4 x 100 meter medley-relay og en bronzemedalje i den blandede 4 x 100 meter medley-relay efter at have svømmet sommerfuglen i heaterne for begge begivenheder. Hun vandt også en bronzemedalje i kvindernes 4 x 200 meter freestyle stafet
Efter at have svømmet i den varme.