Ruošdamasi Sidnėjaus olimpiadai, gegužės mėnesį ji pagerino seniausią plaukimo istorijoje planetos rekordą: 200 m peteliškė australė įveikė per 2 minutes 05,81 sekundės. Ankstesnis pasaulio rekordas šioje distancijoje - 2:05,96 - priklausė amerikietei Mary T. Meagher (Meri T. Mydžer) ir buvo užfiksuotas dar 1981 metais.
"Nebeliko nieko, ko norėčiau pasiekti plaukime. Žinau, jog laikas pasitraukti", savo apsisprendimą komentavo S. O'Neill. Sidnėjaus olimpiadoje Australijos plaukikė laimėjo auksą 200 m plaukimo laisvu stiliumi rungtyje ir pelnė dar tris sidabro medalius.
Iš viso per savo karjerą S. O'Neill tapo aštuonių olimpinių medalių (2 aukso, 4 sidabro ir 2 bronzos) savininke. Pagal olimpinių apdovanojimų skaičių Australijos plaukimo istorijoje ji pirmauja kartu su Dawnu Fraseriu (Donu Freizeriu), kuris 1956 - 1964 metais laimėjo po keturis aukso ir sidabro žaidynių medalius.
Pasak S. O'Neill, ji nežada iškart imtis trenerės darbo, o ketina dirbti Tarptautiniame olimpiniame komitete (IOC). Sidnėjaus olimpiadoje Australijos plaukikė kartu su dar 7 sportininkais buvo išrinkta į IOC atletų komisiją.