Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Alle Olimpiadi di Rio de Janeiro, Chalmers ha vinto la medaglia d'oro nei 100 metri stile libero
con un nuovo record mondiale junior di 47.58, il primo australiano a farlo da Michael Wenden nel 1968. Aveva anche nuotato il tempo più veloce nelle heat, con i suoi 47,90 s che battevano il suo record mondiale junior. Nella staffetta 4x100 metri stile libero, ha contribuito all'Australia prendendo una medaglia di bronzo. Nella staffetta a medley, ha avuto la divisione più veloce del campo con un tempo di 46.72, che ha aiutato la squadra a vincere la medaglia di bronzo. Storicamente solo Pieter van den Hoogenband (46,70 nel 2003), Vladimir Morozov (46,69 nel 2017), Cameron McEvoy (46,60 nel 2015) e Duncan Scott (46,14 nel 2019 e Jason Lezak (46,06 nel 2019) sono stati più veloci nei costumi da bagno tessili.