2021年全国游泳冠军赛暨东京奥运会选拔赛5月2日结束女子100米蝶泳决赛争夺。张雨霏以55秒73毫无悬念地获得冠军，该成绩比她个人保持的55秒62的亚洲纪录仅差0.11秒，稳居该项目今年世界首位。

张雨霏在预赛游出55秒96的亮眼成绩后曾表示，“我的计划是预赛就破世界纪录。我希望能在奥运会之前，世界纪录表里有我的名字。这样我就不会太焦虑。”

此后，她的半决赛的成绩为56秒42，因此决赛的表现引发外界的关注。最终第四道出发的张雨霏延续了此前的强势状态，以55秒73成绩夺得冠军。此外，浙江选手余依婷58秒13获得亚军，山东选手王一淳58秒65获得第三名。

55秒73这一成绩在2016年里约奥运会可以夺得银牌，而在2019年光州世锦赛可以夺得冠军，比当时夺冠的加拿大选手麦克尼尔55秒83快了0.1秒。在正式比赛中屡次游出56秒内的佳绩，让张雨霏成为东京奥运会女子100米蝶泳项目的夺冠热门人选之一。

赛后张雨霏表示对自己的成绩满意，更对之后打破世界纪录更有信心：“也许是老天安排的。故意让我差了这么一点点，激起我的胜负欲，让我一定要去打破它。”

而在女子100米仰泳半决赛中，彭旭玮以59秒86排名第一，陈洁以1分00秒51紧随其后，汪雪儿以1分01秒28排名第三。遗憾的是，里约奥运会该项目铜牌得主傅园慧因抢跳犯规而没有成绩，无缘直通东京奥运会。