Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Alle Olimpiadi estive del 2004 ad Atene, Tregubova si è qualificata nuovamente per i 50 m stile libero
Eclissando il record di FINA di 26.90 al campionato russo di Mosca. Nuotando nello stesso caldo di Sydney, ha conquistato il secondo posto su Roshendra Vrolijk di Aruba con 0,03 di secondo, al di fuori del suo tempo di ingresso di 28,40. Tregubova non è riuscita a passare alle semifinali, essendo stata classificata al quarantottesimo posto su 75 nuotatori nell'ultimo giorno delle preliminari.