Với 33 vận động viên tham gia vòng loại nội dung 400m nữ hỗn hợp, Ban tổ chức chia ra làm 5 lượt bơi, trong đó Ánh Viên bơi ở lượt thứ 3, cùng 7 vận động viên khác. Viên bơi ở làn thứ 2.
Luôn đầu ở các mốc 100, 200 và 300 mét, Ánh Viên cán đích với thành tích dẫn đầu lượt đấu của mình, đồng thời dẫn đầu tạm thời với cả 2 lượt bơi trước. Thành tích này của Ánh Viên cũng phá kỷ lục của chính tay bơi này lập được tại SEA Games 28 với 2 giây ít hơn.
Đến lượt bơi thứ 4, ba vận động viên Mỹ, Anh và Canada vươn lên dẫn đầu, đẩy Ánh Viên xuống vị trí thứ tư. Đáng tiếc, lượt bơi thứ 5 chứng kiến đúng 5 tay bơi ghi danh mình vào vòng chung kết, đẩy Viên xuống thứ 9, chỉ cách vòng chung kết có 1 bước chân.
Nỗ lực và thành tích của Ánh Viên là cực kỳ đáng ghi nhận, tuy nhiên phải nói cho công bằng rằng đấu trường Olympic vẫn còn quá sức với em, khi thành tích của Viên kém vận động viên người Hungaria Hosszu Katinka dẫn đầu đến 8 giây 27.
Ngoài nội dung vừa thi đấu xong, Ánh Viên còn tham dự 3 nội dung khác là 200m tự do, 400m tự do và 200m hỗn hợp.