Tochenaya kilpaili kolmessa uimareissussa vuoden 2000 kesäolympialaisissa. Hän saavutti FINA A-standardin 27,16 (50 m vapaasti) ja 58,83 (100 m vapaasti) Venäjän avoimissa mestaruuksissa Pietarissa. Viidennellä olympialaisten päivänä Tochenaya ui ohjelmassaan kahta kilpailua, joiden välillä oli vain 90 minuuttia. Ensin hän sijoittui 43. sijalle 100 metrin vapaasti. Uimalla kakkosvaiheessa hän tuli joukon takaa upealla uimalla ja otti kuudennen sijan 58,80 minuutissa, mikä riitti hänen henkilökohtaiseen ennätyksekseen. Yli tunnin kuluttua Tochenaya sijoittui Nataliya Korabelnikovan, Anna Korshikovan ja Anjelika Solovievan kanssa neljännestoistaiseksi 4×200 metrin vapaan tyylin risteyksessä (8:41.21). Kaksi päivää myöhemmin 50 metrin vapaasti.
Tochenaya jaettiin 41. sijalla eteläkorealaisen Chang Hee-Jinin kanssa aamun esivaaleissa. Hän teki erinomaisen ajan ja parhaan 26.88:n pisteen - ja pääsi johtoon neljännessä erässä.