V rámci své, jak Bilesová říká, "cesty za vykoupením", se snažila vrátit na nejprestižnější sportovní scénu. Na hrách v Tokiu totiž trpěla nebezpečným psychickým blokem známým jako "twisties" a z několika disciplín odstoupila. Volně přeloženo jde o ztrátu prostorového povědomí či orientace, která vede k neschopnosti provádět dříve zvládané gymnastické dovednosti.
V Paříži získala Američanka v prvních třech disciplínách tři zlaté medaile – v soutěži družstev, ve víceboji a na přeskoku. Čekalo se, že ke svým celkem sedmi olympijským zlatům přidá v závěrečný den gymnastického programu další triumfy, ale nestalo se. Ve finále na kladině skončila pátá poté, co v polovině sestavy z nářadí spadla.
O dvě hodiny později ji ve cvičení na bradlech předstihla Brazilka Rebeca Andradeová. Bilesová při dvou ze čtyř přemetů přistála mimo vymezený prostor, o dělbě zlata a stříbra rozhodlo šest desetin bodu.
Na prostných tak skončila druhá, čímž její medailová bilance vzrostla na 11. "Dosáhla jsem toho víc, než jsem si vysnila. Nejen na této olympiádě, ale v celé kariéře. Před pár lety jsem si myslela, že se na hry už nikdy nevrátím. Soutěžit a odjet se čtyřmi medailemi? Nezlobím se. Jsem na sebe docela pyšná," vyprávěla.
Přitom po Tokiu nebylo jasné, zda vůbec ještě někdy bude soutěžit. Kvůli odstoupení čelila kritice, na druhou stranu byla také chválena za propagování ochrany duševního zdraví v době, kdy svět stále svírala pandemie koronaviru. "Myslím, že upřednostňování duševního zdraví a věnování času sama sobě, ať už sportujete, nebo ne, vytváří konkrétně ve sportu dlouhověkost, ale také je to lepší pro zdravější životní styl jako takový," poskytla svůj podle na věc.
Ještě se uvidí, zda bude pařížská olympiáda pro Bilesovou tou poslední. V příspěvku na sociální síti X své následovníky prosila, aby se "přestali ptát sportovců, co bude dál, až získají medaili na olympiádě."
Pro možný návrat pod pět kruhů v Los Angeles 2028 si sice nechala otevřené dveře, bude jí ale už 31 let. "Nestresuje mě nic, co se týká mého vystoupení na olympiádě. Ve skutečnosti jsem velmi šťastná, hrdá a ještě šťastnější, že už je to za mnou," uzavřela.