Thompson aprì la stagione olimpica del 1980 con un record mondiale di decathlon di 8.648 punti a Götzis, in Austria, a maggio, e seguì questo con una confortevole vittoria alle Olimpiadi di Mosca. Dopo una stagione tranquilla del 1981, era in forma devastante nel 1982; di nuovo a Götzis a maggio, ha alzato il record mondiale a 8.730 punti e poi a settembre, ai Campionati d'Europa ad Atene, ha portato il record fino a 8.774 punti. Il mese successivo a Brisbane, Thompson ha preso il suo secondo Commonwealth
titolo.