Escriu una continuació per a aquest paràgraf - En els Jocs Olímpics d'estiu de 2004 a Atenes, Stojanovska va ampliar el seu programa, nadant en tres esdeveniments individuals. Va publicar un FINA A-standard de 2:13.01 (200 m papallona) dels Campionats d'Europa
a Madrid, Espanya, el que li permet incloure els 200 i 400 metres lliures en la seva alineació d'esdeveniments. El segon dia dels Jocs, Stojanovska es va col·locar en el 27è lloc en la classificació general dels 400 metres d'estil lliure. Nant a la segona part, va superar la barrera de 4:20 amb un temps de 4:19.39 per prendre la quarta posició sobre la jamaicana Janelle Atkinson. L'endemà, va acabar en el lloc trenta-quatre després de Jana Myšková de la República Txeca per 0,02 de segon en les proves del matí dels 200 m estil lliure amb un temps de 2:04.64. En la seva prova final, 200 m papallona, Stojanovska va acabar la seva carrera olímpica amb un esforç de vint-i-sis places, no aconseguint arribar a les semifinals per cinquena vegada consecutiva des de 2000. A la tercera prova, va completar un camp de vuit nadadors per arribar a l'últim lloc amb un temps de 2:16.51, gairebé quatre segons per sota del rècord nacional de Mirjana Boševska.