Trong tối 26-7 theo giờ địa phương tại Tokyo (Nhật Bản), Nguyễn Thị Ánh Viên đã ra thi đấu vòng loại nội dung 200m tự do. Viên góp mặt ở lượt bơi thứ 2 trong tổng 4 lượt của nội dung và đạt kết quả 2'05"30 và chỉ giúp cô đứng vị trí hạng 8/8 VĐV tại lượt tranh tài.

Lượt thi đấu của Ánh Viên có nhiều VĐV mạnh của thế giới như K.Ledecky (Mỹ, đạt 1'55"28 xếp nhất lượt vòng loại thứ 2), P.Oleksiak (Canada, 1'55"38 xếp nhì lượt vòng loại thứ hai). Kết quả Ánh Viên đạt được tại vòng loại 200m tự do không đủ giúp cô ở nhóm góp mặt ở bán kết nội dung. VĐV đứng thứ 16 trong danh sách 16 người được dự bán kết nội dung là Salamatina (ROC) đạt thông số 1'58"33 ở vòng loại. 

Lần thi đấu quốc tế gần nhất là tại SEA Games 30-2019 ở Philipines, Ánh Viên từng đạt chỉ số chuyên môn 2'00"75 vì thế kết quả tại Tokyo trong nội dung này của Ánh Viên đã tụt đi rất nhiều so với 3 năm trước.