Ở vòng loại 400m hỗn hợp, Ánh Viên về nhất sau 4 phút 44 giây 40. Bước vào vòng chung kết, kình ngư số một Việt Nam thi đấu ấn tượng hơn, với thành tích 4 phút 41 giây 92, bỏ xa hai vận động viên người Mỹ là Forrde Brooke (4 phút 43 giây 11) và Camerron Emily (4 phút 44 giây 67).
Ngoài việc giành HC vàng, Ánh Viên phá luôn kỷ lục SEA Games mà cô đã thiết lập năm 2015 (4 phút 42 giây 88).
Ở nội dung 200m tự do, Ánh Viên hoàn thành phần thi ở vòng loại với thời gian 1 phút 59 giây 47, đứng thứ ba. Vào phần thi chung kết, cô rút ngắn thời gian xuống còn 1 phút 58 giây 82, giành HC đồng. Kết quả này của Ánh Viên đã phá kỷ lục SEA Games 2015 là 1 phút 59 giây 27.
Đặc biệt, thành tích của Ánh Viên vượt chuẩn A của Olympic 2016 là 1 phút 58 giây 92. Điều này đồng nghĩa với việc kình ngư Việt Nam sẽ được tham dự nội dung 200m tự do tại Thế vận hội tại Rio (Brazil). Trước đó, cô cũng đã đạt chuẩn A ở cự ly 400m hỗn hợp và 400m tự do.
